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医学工程论文

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医学工程论文

医学工程论文:谈临床医学工程在医院中的作用

1临床医学工程专业技术人员在设备管理中的作用

1.1集成

它是依据临床医学技术的需求,由多种医疗仪器设备组成一个系统,构成一个完整的技术平台,例如:一体化、数字化手术室的建设[2],是指将现代化数字技术应用在手术室工作环境中,并利用一些软硬件设施,实现与医院已有信息系统的集成,实现HIS、LIS、PACS中患者信息的共享;实时共享手术视频和医学影像资料,实现远程教学和远程会诊;规范和优化手术室及麻醉科工作流程,提高工作效率;实现手术安排及进展状况透明化,可对患者手术过程进行全程追踪;自动记录、存储术中大量的患者信息,并生成各种医疗文书报表,以备科研统计和医疗举证之用;加强麻醉、手术过程中器械、耗材、药品使用及库存等方面的管理;实现科室事务智能化管理;建立麻醉专家咨询及预警系统,提高麻醉质量,减少麻醉意外。这一复杂系统工程由医学工程部门制定计划和工程技术方案,并组织实施、监督和管理。

1.2预防性维护

随着科学技术的进步,临床所使用的医疗仪器的功能越来越强大,其本身的结构也更加复杂,利用医疗仪器对患者进行诊断治疗已经成为现代化医院对患者诊疗的重要手段之一;这就要求医学工程技术人员能够尽快排除医疗仪器的故障,使其恢复正常,满足患者的需要。现阶段医学工程技术人员维修工作难度也越来越大。笔者认为,医疗仪器的维修工作重点在于及时个“维”字,即对医疗设备进行维护保养,由于医院本身缺乏厂家的技术支持,医学工程技术人员自行维修的几率越来越小,这种情况之下只能依靠厂家售后服务来解决。但这并不是说医院就不需要医学工程技术人员,只是医学工程技术人员的工作重点要做适当的调整。根据全院医用设备的运行情况,医学工程技术人员积极做好医疗仪器的定期维护保养工作及预防性检修,把有可能引起医疗仪器故障的因素消灭在萌芽状态,降低医疗设备的故障率,进而延长医疗设备的使用寿命。例如我院皮肤科整形美容的一台激光机,过了保修期后,由于后续的保养工作做的不到位,激光光路里面有很多灰尘,这样以来就造成了激光能量的损耗;再者,由于长时间的使用,激光打在光路中的反射晶片上,总会造成反射晶片的损耗,时间久了晶片的反射率下降,这也是造成激光能量偏低的重要原因。如果医学工程技术人员能定期对激光机进行维护保养,校正光路,清洁光路里面的灰尘,那么激光能量在传递的过程中的损耗就会减小,这样本来需要两次烧灼的疤痕可能只需要一次就可以完成,从而延长激光机的使用寿命。

2临床医学工程专业技术人员在医院物流建设中的作用

物流管理是指依据物流专业理论与方法,采用医工结合的途径,认识医院中的物品(如:器械、耗材、试剂等)流动的规律,应用信息技术和自动控制技术实现现代管理。医院物流[5]研究的产品主体是药品、医用耗材、办公用品等大宗物资,是医院最主要的成本支出,其重要性对于任何医院而言均是不言而喻的。医院物流不能照搬其他行业物流的经验。医院物流研究的一个重要内涵就是库存管理和批量模型。我院医疗器械管理科正在努力建设数字化库房,积极开展网上采购工作,这样就能极为方便快捷的采集到医用材料在院内流通的信息,将这些信息进行进一步的分析,从而摸索出一套适合本院现状的物流管理方法。

3临床医学工程在医院成本控制中的作用

物资采购是医院经济运营中的重要环节[6],在医院的成本管理中,导致医院医材采购成本过高的一部分原因是采购权较为分散,要解决上述的问题,临床医学工程人员就需要结合医院的实际情况制定一整套规范的控制措施和管理手段,来规范物资采购。首先就要将采购权回收,除了临床医学工程科(医疗器械管理科),其他科室不能够自己采购,必须要通过临床医学工程科进行购买。此外,医院要积极响应卫生部及其他相关政府机关的号召,使用那些参与卫生部或者其他政府相关部门招标中标入围产品,这些中标产品的价格比较规范合理,这样就能够在一定程度上降低医用耗材的成本。

4临床医学工程专业技术人员在医院科研中的作用

当临床工作人员在做科研时遇到工程技术上的问题,由临床医学工程技术人员协助解决。现代化医院已经不再是一个简单医疗机构了,它应该是集医疗、教育、科研为一体的综合性机构,临床医疗人员不断的进行理论和实验研究,发现新的生理病理现象,从中探索出一种新的诊疗手段,从而提高医院的医疗水平。随着医疗研究的不断深入细化,研究实验越来越复杂,研究实验需要借助越来越多的工程技术手段来进行,这就是通常所说的“医工结合”。例如一种新的音乐电针灸治疗仪的设计,这是当时临床的一个研究生申请的课题,单一的脉冲刺激容易引发人体的适应性和耐受性,影响治疗效果,因此想设计一种受音乐信号调制的脉冲治疗仪,通过脉冲刺激肌肉,并统计结果,看看是否有助于缓解人体的适应性和耐受性。而脉冲激发的电路部分则由临床医学工程人员根据临床所提的要求协助进行设计,从而产生出适合该实验需要的“量身定做”的脉冲信号,这便是一个比较简单的“医工结合”。

5展望

随着科技的发展和社会的进步,临床医学工程在现代化的 医院管理中所起到的作用已经越发的重要,虽然这个学科现在还很年轻,可能在医院所受的重视程度还不够,但它是一个新兴的交叉学科,是医院管理和临床医学技术的重要组成部分。笔者坚信在不久的将来,通过临床医学工程师的努力,临床医学工程的发展及其学科建设将更加完善,前景更加灿烂辉煌。

医学工程论文:人类基因组与生物医学工程学

关键词:生物医学

21世纪科学技术的特征之一是多学科综合和跨学科交叉,其典型的实例是人类基因组计划的被执行和提前完成,这对生物医学工程学的发展将会产生深远的影响,因为生物医学工程学包含了上述诸多特征。在今天,信息技术深刻地改变着生物科学乃至医学的面貌,Moore’s定律正有效地影响着生命科学变革的进程。人类基因组计划的国际合作和部级研究机构和民间商业公司既合作又竞争的机制改变着传统科研的单一模式,充分体现了21世纪科学技术迅猛发展的多学科交叉的特点,其中包括科研与应用既分工又紧密结合的特征。

基因亦称遗传因子,它是决定遗传性状的因子,早在孟德尔时代的定律中就把它作为基本概念推断相应的各个遗传性状的单位。1909年丹麦学者W.L.Johannsen建议将它称为基因(Gene),它通过自我增殖及通过细胞总线世代相传。各个基因虽然是相互独立的单位,但在物理上并不独立存在,在细胞分裂增殖间期内出现的染色体上各自占有固定的位置,并以线性顺序排列的方式形成稳定的长链结构,可受环境因素的影响发生突变,并在以后的世代中变异的基因就会传递下去。

基因的概念模型经历了提出、放弃、修改和精炼等漫长的历程,使基因学取得巨大进展,但在很大程度上还是基于遗传研究为主。每一个新模型的提出都带来一系列问题,随后对基因的本质又产生新的和比较好的理解。1986年美国科学家和人类遗传学家Roderick.T和Mckusick提出基因组学(Genomics)名称,这是指一个物种的全部遗传基因的总和。

自从1953年J.D.Watson和F.H.Crick提出DNA双螺旋结构模型以后,在较长时期内由于找不到分别降解腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)等四种脱氧核糖核酸的专一酶而使DNA测序无法开展,直到1977年英国Fred Sanger和美国的Alan Maxam及Walter Gilbert两个研究小组在差不多时间内发展了不同的DNA测序方法,使基因研究工作推向前进。在最初阶段,研究者都是从具体目标生物体基因组中分离和研究相关基因。1986年诺贝尔奖获得者R.Dullbecco在Scieme上提出有必要对人类基因组进行测序,不能满足于零打碎敲地个别研究目标基因。

在经历了一场大争论之后,在1988年,美国技术评估局(OTA)应美国能源和贸易住房委员会的要求开展了关于基因组计划的可行性研究。OTA的研究报告把开展基因组研究时的数据管理列为执行基因组计划的首要任务,并提出几个与之相关的目标:(1)创建、维护和加强生物数据库,其中包含DNA序列数据、DNA标记和基因位点,标识基因以及其它有关的数据。(2)绘制由DNA标记组成的人类染 色体图谱,这将使科学家可以迅速地确定基因的位置。(3)创建研究材料的数据库,其中包括DN段顺序集,在人类染色体上完整地表达DNA。(4)发展其他生物体,即模式生物的类似资源,以便于生物医学研究和其他可能的研究。(5)确定人类基因组和其他生物有机体大片段的DNA序列。(6)要面对许多支持基因组研究机构参与带来很多管理上的复杂性,要解决好许多涉及资源分配和共享的问题。

1988年美国国家科学院十分明确的提出,人类基因组研究的许多代价都与生物数据的独特管理有关。因为有大量数据要从定序和测绘工作产生出来,所以要有效地集中、存储、分析和提供,如果象目前全球范围内一般研究单位那种常规方式处理数据,那么人类基因组计划是没有什么使用价值的。因此需要数百万美元创建新的基因图谱和序列数据库,尤其强调要设计成满足基因研究的需要。

这样,在美国能源部(DOE)和美国人类基因组研究中心(NCHGR)支持人类基因组计划正式实施以前,来自美国高层的咨询委员会的明确建议,为合适的数据管理和数据分析策略对后来人类基因组计划的成功执行起着十分关键的作用。这些明显的建议,使许多投资机构调拨重要资源,为创建、运行和维护相应的系统软件和设备奠定了基础。

1990年10月美国能源部(DOE)与美国卫生研究院(NIH)共同启动人类基因组计划,原定投入30亿美元,15年完成,估计可测定基因5万到10万个。后来,英、日、法、德、中等国相继参加这一史无前例的获取人类生命基本数据的宏伟工程。

1998年5月一批多国科学家在马里兰州罗克维尔成立了私营塞莱拉基因组技术(Celera Genomics)公司,董事长克莱格·文特尔宣称用3亿美元和一台超级计算机在3年内用“霰段法的测序策略”完成人类基因组测序。这是史无前例地由美国私营公司向美国国家科研机构公开的竞争和挑战。正由于这种既竞争又合作的机制,使原订2005年完成的人类基因组的测序和分析计划进度一再提前,总的方面得益于世界上1000多名科学家的全心投入和通力合作,以及符合Moore定律的大规模基因测序技术的不断完善,并降低了成本,这与以美国Celera公司为首的私营公司的参与挑战直接有关。这确实是一种在市场经济条件下合作与竞争机制的典范。

1998年10月美国人类基因组研究所在“Science”杂志上发表声明说,人类基因组计划的全部基因测序工作将提前到2003年完成。

1999年3月英国韦尔科姆基金会宣布,由于科学家加快工作节奏,人类基因组工作草图将提前到2000年完成。

2000年4月美国Celera公司宣布破译出一名实验者的完整遗传密码,但不少欧美科学家对此表示怀疑,认为该公司“未提供有关基因序列的长度和完整的数据”是疑点所在。不过,同年6月该公司后来接着宣布已将人类23对染色体上35亿个碱基对按照自然顺序排列出来,并在该公司号称“全球第三”的超级计算机上进行了480亿亿次计算。美国国家卫生研究院院长认为:“数据是正确和完整的”。

2000年6月26日,多国合作的人类基因组计划的官方机构和私营Celera公司共同宣布人类基因组工作草图基本绘制完成,测定出人类90%以上的DNA碱基序列,终于提前完成了划时代的测定基因组的宏伟工程。

1 基因组学

自从1924年提出基因组的概念用来描述生物染色体上的全部基因之后,科学家经历了漫长岁月对基因进行了个别研究,直到1986年才提出基因组学的系统概念,这涉及包含所有基因的基因组作图、核苷酸序列分析、基因定位和功能分析,其中基因组作图由遗传图谱、物理图谱和序列图谱组成。人类基因组计划的核心就在于获得23对染色体完整的DNA序列图。

前已述及,两个性质不同的研究组织使用不同的测序策略,在既合作又竞争的条件下争先恐后地很好完成了人类基因组的测序计划,他们现在都达到了预定目标,而且大大提前了执行时间表,使原定15年的测序计划竟提前了5年完成。以美国政府资助为首的研究计划是建立在作图产生人类基因组工作草图的策略,而私营公司Celera却采用不同的做法,他们把完整基因组先打碎,称为霰段法(Shotgun),然后测定人类基因组序列。这样一来,通过这二种不同的测序方法获得的序列数据大大提高了数据的有效率,并减轻了整个科学界解释基因数据的难度。最终绘制的三种图谱使人类基因组序列能够用作“工具”开展生命科学和医学的深入研究,这是具有划时代意义的。

1.1 人类基因组测序策略 前已述及,由美国政府资助,后来由多国科学家参加的测序计划是采用标记的物理图谱中含有大量人类DNA大片段的作图策略,并利用了局部的细菌人工染色体(BACs)。在理论上说,这种测序策略是先复制人类基因组序列,因此是在不断克隆基础上完成的,每次获得最短的一段BAC,它具有最少的重叠部分,并且使处在整个基因组中的这段长度展直,再粘贴起来,将它们绘制到基因组的适当区域。由于染色体不能直接用来测序,故及时步必须将整个基因组序列进行分解,使之成为容易处理的小结构,根据所使用的标记和方法不同,绘成上述三张图,虽然在工作草图上会有某些空白区域和一些不明确的部分,但它在探索生命奥秘和确定与疾病有关的基因等方面将是非常有用的。

Celera公司的理想策略是为了深入开展作图阶段避免受到次级克隆人类基因组产生随机片段的影响,以及在长度不同的片段库中,两种片段的测序结果便于整理,对于保存时间和一开始的研究计划,Celera方法使组装过程相当独立,不受算法和计算机时间的影响。Celera公司的霰段法是一个高度应用计算机的方法,它是先把基因组随机地分成已知长度的片段(2000个碱基对、1万个碱基对和5万个碱基对),然后用线性排序算法将这些片段连接成大片 段,并确定它们在人类基因组上的正确位置。

进一步比较两种测序策略,由美国等国家出资的测序工作,工作人员在一开始要把较多的时间和精力放在克隆和绘制草图上面,而Celera公司的方法在后期则需要做大量的计算机工作。为了更好地达到他们各自的研究计划,理想的策略应该发展混合策略,其中HGP需要人为地选择更多的克隆,Celera公司使需要使用BAC图谱和由HGP产生的序列。两者的测序工艺流程图如图1所示。

1.2 染色体基因分区 人类基因组是由许多序列的特性构成的复杂体,例如,高GC区和低GC区的内容、编码序列、调控因子和其他多种无编码的功能因子、基因族、许多不同类型的重复序列和重复族等,这些序列的差异和分布能够阐明基因组的进化。人类基因序列的最初分析表明,在这些特性密度引人注意的范围内,它们的组织结构对机制研究提供了新的思路,产生当前基因材料。

医学工程论文:关于对生物医学工程发展现状与未来发展趋势分析

论文关键词:生物工程 生物医学工程 发展 趋势

论文摘要:生物医学工程(biomedical engineering,bme)是一门生物、医学和工程多学科交叉的边缘科学,它是用现代科学技术的理论和方法,研究新材料、新技术、新仪器设备 ,用于防病、治病、保护人民健康,提高医学水平的一门新兴学科。

本文就其目前发展情况进行分析讨论。

生物医学工程在国际上做为一个学科出现,始于20世纪50年代,特别是随着宇航技术的进步、人类实现了登月计划以来,生物医学工程有了快速的发展。在我国,生物医学工程做为一个专门学科起步于20世纪70年代,中国医学科学院、中国协和医科大学原院校长、我国著名的医学家黄家驷院士是我国生物医学工程学科最早的倡导者。1977年中国协和医科大学生物 医学工程专业的创建、1980年中国生物医学工程学会的成立,有力地推进了我国生物医学工程的发展。目前,我国许多高校科研单位均设有生物医学工程机构,从事着生物医学的科研 教学工作,在我国生物医学工程科学事业的发展中发挥着重要作用。

一、显微镜的发明

“解剖”一词由希腊语“anatomia”转译而来,其意思是用刀剖割,肉眼观察研究人体结构。17世纪lee wenhock发明了光学显微镜,推动了解剖学向微观层次发展,使人们不但可以了解人体大体解剖的变化,而且可以进一步观察研究其细胞 形态结构的变化。随着光学显微镜的出现,医学领域相继诞生了细胞学、组织学、细胞病理 学,从而将医学研究提高到细胞形态学水平。

普通光学显微镜的分辨能力只能达到微米(μm)级水平,难以分辨病毒及细胞的超微细结构、核结构、dna等大分子结构。而20世纪60年代出现的电子显微镜,使人们能观察到纳米(nm)级的微小个体,研究细胞的超微结构。光学显微镜和电子显微镜的发明都是医学工程研究的成果,它们对推动医学的发展起了重要作用。

二、影像学诊断飞跃进步

影像学诊断是20世纪医学诊断最重要发展最快的领域之一。

50年代x光透视和摄片是临床最常用的影像学诊断方法,而今天由于x线ct技术的出现和应用,使影像学诊断水平发生了飞跃,从而极大地提高了临床诊断水平。即计算机体断层 摄影(computed tomography ct),即是利用计算机技术处理人体组织器官的切面显像。x线ct片提供给医生的信息量,远远大于普通x线照片观察所得的信息。目前,螺旋ct(spiral ct 或helicalet ct)已经问世,能快速扫描和重建图像,在临床应用中取代了多数传统的ct,提高了诊断率。

医学工程研究利用生物组织中氢、磷等原子的核磁共振原理。研制成功了核磁共振计算机断层成像系统(mri),它不仅 可分辨病理解剖结构形态的变化,还能做到早期识别组织生化功能变化的信息,显示某些疾病在早期价段的改变,有利于临床早期诊断。可以认为mri工程的进步,促进了医学诊断学向功能与形态相结合的方向发展,向超快速成像、准实时动态mri、mra、fmri、mrs发展。根据核医学示踪,利用正电子发射核素(18f,11c,13n)的原理,创造 的正电子发射体层摄影(pet),是目前的影像诊断技术。美国新闻媒体把pet列为十大医学生物技术的榜首。pet问世不过30年历史,但它已显示出对肿瘤学、心脏病学、神经病学、器官移植,新药开发等研究领域的重要价值。影像学诊断水平的不断提高,与20世纪生物医学工程技术的发展密切相关。

三、介入医学问世

介入医学是一种微创伤的诊疗技术。dotter和judkin(1964 年)是最早使用介入技术治疗疾病的创始人,他们用导管对下肢动脉阻塞性病变进行扩张治疗取得成功。1967年margulis首先使用过介入放射学,这是医学文献出现“介入”一词的最早记载。1977年 gruenzing成功地进行了首例冠状动脉球囊扩张术获得成功以后,介入性诊疗技术由于其创伤小、患者痛苦少,安全有效而倍受临床欢迎。20世纪80年代随着生物医学工程的发展,高精度计算机化影像诊查仪器、数字减影血管造 影(dsa)、射频消融技术以及高分子(high-polymer)新材料制成的介入技术用的各种导管相继问世,使介入性诊疗技术发生了飞速进步,临床应用范围不断扩大,从心血管、脑血管、非血管管腔器官到某些恶性肿瘤等都具有使用介入诊疗的适应证,并使诊疗效果明显提高,患者可减免许多大手术之苦。有人把介入诊疗技术视为与药物诊疗、手术诊疗并列的临床三大诊疗技术之一,也有人把介入诊疗技术称之为20世纪发展起来的临床医学新领域--介入医学。

四、人工器官的应用

当人体器官因病伤已不能用常规方法救治时,现代临床医疗技术有可能使用一种人工制造的装置来替代病损器官或补偿其生理功能,人们称这种装置为人工器官(artificial organ)。如20世纪50年代以前,风湿性心脏瓣膜病的治疗,除了应用抗风湿药物、强心药物对症治疗外,对病损的瓣膜很难修复改善,不少患者因心功能衰竭死亡。而今天可以应用人工心肺机体外循环技术,在心脏停跳状态下切开心脏,进行更换人工瓣膜或进行房、室间隔缺损的修补,使心脏瓣膜病、先天性心脏病患者恢复健康。心外科之所以能达到今天这样的水平,主要是由于人工心肺机的问世和使用了人工心脏瓣膜、人工血管等新材料、新技术的结果。

肾功能衰竭、尿毒症患者愈后不良,而人工肾血液透析技术已挽救了大量肾病晚期患者的生命,肾病治疗学也因此有了很大进步。

现代生物医学工程中人工器官的发展也非常迅速,除上述人工器官外,人工关节、人工心脏起搏器、人工心脏、人工肝、人工肺等在临床都得到应用,使千千万万的患者恢复了健康。可以说,人体各种器官除大脑不能用人工器官代替外,其余各器官都存在用人工器官替代的可能性。

此外,放射医学、超声医学、激光医学、核医学、医用电子技术、计算机远程医疗技术等先进的医疗技术和仪器设备都是现代医学工程研究开发的成果,综上可见,20世纪生物医学工程的发展,显著提高了医学诊断和治疗水平,有力地推动着医学科学的进步。

五、生物医学工程展望

纵观医学新技术诞生和发展的 历史,从伦琴发现x线到今天x射线诊疗技术的发展,从朗兹万发现超声波到今天b超诊断的广泛应用,从布洛赫和伯塞尔发现核磁共振到今天mri的问世,从赫斯费尔德发明ct到今天ct成像系统的应用,都是以物理学工程技术为基础、医学需求为前提发展起来的医学新技术。

(一)各种诊疗仪器、实验装置趋向计算机化、智能化,远程医疗信息网络化,诊疗用机器人将被广泛应用。

(二)介入性微创,无创诊疗技术在临床医疗中占有越来越重要的地位。激光技术,纳米技术和植入型超微机器人将在医疗各领域里发挥重要作用。

(三)医疗实践发现单一形态影像诊查仪器不能满足疾病早期诊断的需要。随着pet的问世和应用,形态和功能相结合的新型检测系统将有大发展。非影像增显剂型心血管、脑血管影像诊查系统将在21世纪问世。

(四)生物材料和组织工程将有较大发展,生物机械结合型、生物型人工器官将有新突破,人工器官将在临床医疗中广泛应用。

(五)材料和药物相结合的新型给药技术和装置将有很大发展,植入型药物长效缓释材料,药物贴覆透入材料,促上皮、组织生长可降解材料,可逆抗生育绝育材料、生物止血材料将有新突破。

(六)未来医疗将由治疗型为主向预防保健型医疗模式转变。为此,用于社区、家庭、个人医疗保健诊疗仪器,康复保健装置,以及微型健康自我监测医疗器械和用品将有广泛需求和应用。

20世纪人类与疾病做斗争,在医学诊疗技术上取得了重大成就;但面向21世纪的巨大挑战,我们要动员起来,调整政策,制定规划,改革医学研究教学的旧模式,发挥现代科学多学科交叉合作的优势,创建全新的生物医学,为人民造福。

医学工程论文:医学工程在医院管制中的实用性

例如我院皮肤科整形美容的一台激光机,过了保修期后,由于后续的保养工作做的不到位,激光光路里面有很多灰尘,这样以来就造成了激光能量的损耗;再者,由于长时间的使用,激光打在光路中的反射晶片上,总会造成反射晶片的损耗,时间久了晶片的反射率下降,这也是造成激光能量偏低的重要原因。如果医学工程技术人员能定期对激光机进行维护保养,校正光路,清洁光路里面的灰尘,那么激光能量在传递的过程中的损耗就会减小,这样本来需要两次烧灼的疤痕可能只需要一次就可以完成,从而延长激光机的使用寿命。

临床医学工程专业技术人员在医院物流建设中的作用

物流管理是指依据物流专业理论与方法,采用医工结合的途径,认识医院中的物品(如:器械、耗材、试剂等)流动的规律,应用信息技术和自动控制技术实现现代管理。医院物流[5]研究的产品主体是药品、医用耗材、办公用品等大宗物资,是医院最主要的成本支出,其重要性对于任何医院而言均是不言而喻的。医院物流不能照搬其他行业物流的经验。医院物流研究的一个重要内涵就是库存管理和批量模型。我院医疗器械管理科正在努力建设数字化库房,积极开展网上采购工作,这样就能极为方便快捷的采集到医用材料在院内流通的信息,将这些信息进行进一步的分析,从而摸索出一套适合本院现状的物流管理方法。

临床医学工程在医院成本控制中的作用

物资采购是医院经济运营中的重要环节[6],在医院的成本管理中,导致医院医材采购成本过高的一部分原因是采购权较为分散,要解决上述的问题,临床医学工程人员就需要结合医院的实际情况制定一整套规范的控制措施和管理手段,来规范物资采购。首先就要将采购权回收,除了临床医学工程科(医疗器械管理科),其他科室不能够自己采购,必须要通过临床医学工程科进行购买。此外,医院要积极响应卫生部及其他相关政府机关的号召,使用那些参与卫生部或者其他政府相关部门招标中标入围产品,这些中标产品的价格比较规范合理,这样就能够在一定程度上降低医用耗材的成本。

临床医学工程专业技术人员在医院科研中的作用

当临床工作人员在做科研时遇到工程技术上的问题,由临床医学工程技术人员协助解决。现代化医院已经不再是一个简单医疗机构了,它应该是集医疗、教育、科研为一体的综合性机构,临床医疗人员不断的进行理论和实验研究,发现新的生理病理现象,从中探索出一种新的诊疗手段,从而提高医院的医疗水平。随着医疗研究的不断深入细化,研究实验越来越复杂,研究实验需要借助越来越多的工程技术手段来进行,这就是通常所说的“医工结合”。例如一种新的音乐电针灸治疗仪的设计,这是当时临床的一个研究生申请的课题,单一的脉冲刺激容易引发人体的适应性和耐受性,影响治疗效果,因此想设计一种受音乐信号调制的脉冲治疗仪,通过脉冲刺激肌肉,并统计结果,看看是否有助于缓解人体的适应性和耐受性。而脉冲激发的电路部分则由临床医学工程人员根据临床所提的要求协助进行设计,从而产生出适合该实验需要的“量身定做”的脉冲信号,这便是一个比较简单的“医工结合”。

医学工程论文:医学工程安全管制机制的构建

日常医学装备使用运行响应保障机制

根据医院工作特点和要求,落实以下的规范和流程:①建立维修值班制度和规范:按照《维修一值工作程序》和《维修值班规范管理标准要求》落实值班相应服务和工作程序,一值是日常值班应对临床设备报障的及时人,负责接听电话,登记和统一的工作安排,保障落实被安排工程师按照相应要求到场维修,由于一值值班制度的落实,避免了仪器修理室负责人不在岗时能够有专门人员负责工作的安排,保障不同级别报障及时响应落实到位。一值值班安排方面规范中要求每位维修技术人员都必须轮流值班安排一周,以便保障每位人员都熟悉应对报障和响应要求,培养响应应答的服务态度意识,促进同事较好的团结协助精神。②节假日在班制度,安排人员值班,分为一值和二值在班制度;排班表放置在医院总值班室,其应急工作响应由医院节假日总值班通知在班人员进行,按照上述各类响应要求及时联系指导故障的应急处理和到场检修。③《抢救设备全院应急使用调配指引》由设备部门制定,放置在医院总值班室和医务科,并在医院OA系统方便各科室随时查阅,保障不同科室抢救设备的应急调拨使用,落实抢救设备操作指引卡片的完整,必要时设备拥有科室派人指导使用,从而保障患者抢救设备的及时应用。调拨指引本着就近、快捷、及时、安全的原则,根据各部门实际,机型操作的方便性,确认借用顺序、机型和部门等条款。

医学装备日常安全运行巡查保障机制

为保障临床医疗仪器设备的安全使用,特别是设备使用环境、运行数据和规范操作等问题的及时发现和处理,建立了专项和规范的医疗设备巡查制度[3]。设立巡查专员负责,开展了大型设备、年度保修设备、常规设备安检和年度专项设备巡查四个方面的巡查:①大型设备运行状况的月度巡查。目的是了解大型贵重医疗设备的运行数据和维修情况,以便动态掌握设备状况,使设备管理部门能预见性地做好更新和洽谈采购相关部件的准备工作,保障寿命到期和有异常苗头故障零件的及时更换,尽量缩短订购交货周期。②年度保修专项巡查。就我院目前已购买年保设备针对性的巡查,依据年保合同检查年保单位保养、维修和响应条款的落实,并给予评价,每季度填报评价表,定期进行小结,确保合同条款的落实执行。③常规设备使用安全隐患的制度化月度巡查。临床医学工程巡查专员依据规范表格进行,重点是仪器工作环境,过载发热情况、配件及状况完好情况等安全性巡查,要求及时解决和发现存在隐患。每月归纳小结,并形成持续反馈机制,落实上月巡查问题的跟进。④专项巡查。每年针对性地不定期对某一类别或某一项目的专门检查;如无影灯及吊塔专项安全巡查、全院UPS及稳压器的安全巡查和抢救设备配置完好情况等安全巡查,重点在于安装性、接地漏电情况、24小时运行的安全性、发热过载情况和供电数据等安全指标,根据巡查结果制定是否保养和检修等建议。⑤质控巡查。定期进行检验设备使用者的定标校准工作开展登记情况,呼吸机参数核对,透析水参数测试和消毒,以及消毒设备的压力温度和培养测试等结果的巡查监控,发现问题和隐患随时处理或停机。

监督管理和人员培训保障机制

为保障相关制度、规范和操作流程的落实,建立多种渠道的反馈机制,定期小结和检讨,动态地进行跟进。同时人员素质和内涵建设方面,建立设备部门的考核和培训制度。①每年进行一次满意度调查,包括维修工作的情况,目的是针对反馈意见和建议不断完善改进服务。②监督反馈措施方面建立了二个有效途径,一是临床反馈的满意度信箱、科室邮箱、电话和医院OA系统等有效渠道。二是设备部门自身的动态监督反馈机制的形成,规范了每周一次项目进度和问题反馈分析会,每月巡查小结情况分析及处理,动态掌握临床设备和器械耗材供应维修状况,及时汇报、解决和请示。③与医护等服务对象的沟通方面,制定了沟通规范和培训,应急处理时对设备故障要求给医护人员初步明确的继续使用、停机和解决时间的说明,以便医护人员决定下一步解决方案,即有预知的维修等待;特别是患者及家属在场的期间,解释说明故障必须恰当,不得引起患者的恐慌和疑虑,避免纠纷和投诉。与患者之间沟通需要将心理学贯穿到工作模式和程序,缓解患者及家属对仪器设备故障造成的紧张,配合临床医护人员有效地与患者沟通。④建立了新员工上岗培训考核制度,设备管理和工程技术人员每年度“三基”测试,并建立了“三基”题库,目前已经结合医院实际积累了500多条题目。通过考核测试活动的定期开展,相关法规规范、常识技能和基本知识得到了加强和巩固,保障日常业务工作的规范操作和工作效率的提高。

讨论

医院医学装备和临床医学工程安全保障体系的建设,体现在应急响应、制度规范、工作流程、服务培训和反馈监督等多个方面。医院设备管理的应急保障机制的不断完善,临床医学工程项目及维修的安全保障体系建立和实践,应该结合医疗行业特点和符合各级管理的要求。关键是执行和落实,这些道理许多人都知道;但通过围绕医疗安全、提高医疗质量和抢救效率的特点,将患者安全为目标的工作规范贯穿在管理、维修和巡查等日常工作中,定期演练和监督反馈,才能不断持续改进,我院通过上述的工作实践,基本形成了三级医院的应急安全保障体系,在确保医疗设备的安全运行方面收到了良好的效果。

作者:杨东 谭志坚 单位:广州医学院及时附属医院

医学工程论文:医学工程在医院管制中的实用性

例如我院皮肤科整形美容的一台激光机,过了保修期后,由于后续的保养工作做的不到位,激光光路里面有很多灰尘,这样以来就造成了激光能量的损耗;再者,由于长时间的使用,激光打在光路中的反射晶片上,总会造成反射晶片的损耗,时间久了晶片的反射率下降,这也是造成激光能量偏低的重要原因。如果医学工程技术人员能定期对激光机进行维护保养,校正光路,清洁光路里面的灰尘,那么激光能量在传递的过程中的损耗就会减小,这样本来需要两次烧灼的疤痕可能只需要一次就可以完成,从而延长激光机的使用寿命。

临床医学工程专业技术人员在医院物流建设中的作用

物流管理是指依据物流专业理论与方法,采用医工结合的途径,认识医院中的物品(如:器械、耗材、试剂等)流动的规律,应用信息技术和自动控制技术实现现代管理。医院物流[5]研究的产品主体是药品、医用耗材、办公用品等大宗物资,是医院最主要的成本支出,其重要性对于任何医院而言均是不言而喻的。医院物流不能照搬其他行业物流的经验。医院物流研究的一个重要内涵就是库存管理和批量模型。我院医疗器械管理科正在努力建设数字化库房,积极开展网上采购工作,这样就能极为方便快捷的采集到医用材料在院内流通的信息,将这些信息进行进一步的分析,从而摸索出一套适合本院现状的物流管理方法。

临床医学工程在医院成本控制中的作用

物资采购是医院经济运营中的重要环节[6],在医院的成本管理中,导致医院医材采购成本过高的一部分原因是采购权较为分散,要解决上述的问题,临床医学工程人员就需要结合医院的实际情况制定一整套规范的控制措施和管理手段,来规范物资采购。首先就要将采购权回收,除了临床医学工程科(医疗器械管理科),其他科室不能够自己采购,必须要通过临床医学工程科进行购买。此外,医院要积极响应卫生部及其他相关政府机关的号召,使用那些参与卫生部或者其他政府相关部门招标中标入围产品,这些中标产品的价格比较规范合理,这样就能够在一定程度上降低医用耗材的成本。

临床医学工程专业技术人员在医院科研中的作用

当临床工作人员在做科研时遇到工程技术上的问题,由临床医学工程技术人员协助解决。现代化医院已经不再是一个简单医疗机构了,它应该是集医疗、教育、科研为一体的综合性机构,临床医疗人员不断的进行理论和实验研究,发现新的生理病理现象,从中探索出一种新的诊疗手段,从而提高医院的医疗水平。随着医疗研究的不断深入细化,研究实验越来越复杂,研究实验需要借助越来越多的工程技术手段来进行,这就是通常所说的“医工结合”。例如一种新的音乐电针灸治疗仪的设计,这是当时临床的一个研究生申请的课题,单一的脉冲刺激容易引发人体的适应性和耐受性,影响治疗效果,因此想设计一种受音乐信号调制的脉冲治疗仪,通过脉冲刺激肌肉,并统计结果,看看是否有助于缓解人体的适应性和耐受性。而脉冲激发的电路部分则由临床医学工程人员根据临床所提的要求协助进行设计,从而产生出适合该实验需要的“量身定做”的脉冲信号,这便是一个比较简单的“医工结合”。

作者:李强 单位:华中科技大学同济医学院附属同济医院器材科

医学工程论文:临床医学工程术语起源与分析

术语的研究起源悠久,本文旨在通过科学的方法,以术语的发展历史为主线,讨论术语研究的意义和其规范化后对于本学科发展的贡献价值,并结合术语研究目前的发展实际,讨论术语研究过程中可以使用的推广方法。

1.术语的定义

术语一词是指在特定学科领域用来表示概念的称谓的集合,又称为“科技名词”。它具有专业性、科学性、单义性、系统性的特点,从使用范围分纯术语、一般术语和准术语。在上世纪30年代初,出现了专门研究术语和术语基本规律的交叉边缘学科—术语学。而从确立术语学的理论、原则和方法后,这些原则和方法开始广泛应用于各个专业领域的术语规范工作。

2.我国术语学的发展历史

早在汉唐时期的佛典翻译就吸收了大量梵文的佛教术语,是国内术语研究的鼻祖,为了解决意译和音译问题,玄奘提出了“五不翻”原则。后在晚晴时,出现了医学术语的译介,这些译介担当了晚晴中国社会西方医学理论传播的重要媒介[2]。建国前在中国从事传播和术语媒介翻译工作的主要是在华新教传教士。他们在这一领域做出诸多贡献。对于新教传教士在西医术语的译介上所做的工作,医学史、中西交流史等方面的书籍均有所触及。在近二百年间,西学传播之主体为欧洲耶稣会士,他们翻译了大量西方科学书籍,大多涉及天文、数学等方面,但西医书之翻译著作则很少,二百余年仅得两部汉文解剖学著作,即邓玉函译(JeanTerrenz,1576—1630年)《泰西人身说概》、邓玉函、罗雅谷(GiacomoRho,1593—1638年)、龙华民(NiccolòLongobardi,1565—1655)译《人身图说》。而在1858年,英国人合信根据他所翻译的西医书籍,编纂了《医学英华字释》,他所翻译的一系列小型教科书和英汉术语列表是以中文创制科学的医学术语的首次严谨尝试,这些译著出版于1850年至1858年之间。这表明合信既是首个向近代中国翻译介绍西方医学理论的传教医生,也是对医学术语的中译问题加以特别关注的及时人。

建国后的1950年成立了以当时的科学院院长郭沫若为主任委员的学术名词统一工作委员会。1985年经国务院批准成立了全国自然科学名词审定委员会,现更名为全国科学技术名词审定委员会,简称全国名词委[3],它是代表国家对科技名词进行审定、公布和管理的性机构,国务院1987年曾明确批示,经全国自然科学名词审定委员会审定公布的名词具有性和约束力。20世纪90年代初,国际上又一次修订关于术语的标准,中国作为ISO/TC37的成员,由原国家标准局组建成立的全国术语标准化技术委员会主持术语的标准化建设工作,组织制定了指导术语工作的基础标准,即《确立术语的一般原则与方法》、国家标准代号GB10112、《术语标准编写规定》、国家标准代号GB1.6等国家标准。这些标准所确定的工作原则与方法以现代术语学思想和实践为依据,其中提出的原则具有通用性,适用于各个知识领域,当然也包括社会科学领域的术语工作。规范术语及其定义是标准化基础领域工作的重要组成部分。

3.医学术语与工程术语的边缘效应

临床医学工程术语是医学术语与工程术语的交叉学科,临床(医学)工程(ClinicalEngineering,CE)学科是应用工程理论、技术、医工结合的方法,研究和解决医院中有关仪器设备、医疗器械、应用软件和医用耗材的技术管理与应用、工程技术支持、安全、有效和质量保障、与临床共同开展应用研究等方面的新兴的交叉学科。临床(医学)工程已经与医疗、护理、临床药学并列为现代医院的四大支柱,是医疗质量、安全和效率的必要技术保障。为研究医学术语,我国已经建立了多个专业性的中西医术语数据库,这些术语数据库大多通过这些专业的专家进行创立,其性毋庸置疑,而临床医学工程作为新兴学科,尚不属于本学科的术语数据库。作为医学和工程学的交叉学科,工程术语包含了电子工程、机械工程等多种术语结构,大多用于工程技术人员的技术沟通。在临床医学工程术语中,工程学术语参照意义大于医学术语,但与医学术语相比,医学术语更加容易与临床沟通。本人认为在编制临床医学工程术语时,可以优先考虑采用医学术语的释义,在医学术语的释义中应考虑如何表达工程学的释义,使术语本身既能兼顾两种术语的优点,又能达到丰富医学工程术语的含义的效益,使临床医学工程技术人员在使用术语时具有更大的发挥空间。

4.临床医学工程术语编制原则

临床医学工程术语的编制需要考虑以下六种原则:

4.1单名单义原则∶术语编制应先检查有无同义词,并在已有的几个同义词之间,选择能较好满足对术语的其他要求的术语,在医学术语和工程术语之间,优先选择医学术语的释义。

4.2顾名思义原则∶又称透明性。术语应能扼要地表达定义的要旨。

4.3简明原则∶信息交流要求术语尽可能的简明,以提高效率。4.4派生原则∶基本术语越简短,构词能力越强,其派生的词含义也就越是丰富。

4.5稳定原则∶使用频率较高、范围较广,已经约定俗成的术语,没有重要原因,即使是有不理想之处,也不宜轻易变更。

4.6合乎语言习惯原则∶术语要符合语言习惯,用字遣词务求不引起歧义,不要带有褒贬等感情色彩的意蕴。

5.目前临床医学工程术语研究存在的困难

5.1作为一个重要的学科性建设内容,没有一个统一的组织来进行术语的编制工作。虽然临床医学工程作为一个全国学科性组织,成立已经有20年,但组织的建设和术语的编制远慢于其他学科的建设。因为在整个医疗卫生的服务过程中,对于临床医学工程的重视是近年来才逐步发展起来的,起步所需的时间要比其他学科长,这与临床医学工程在医疗系统内的职能转换过程有很大关联,所以作为学科中一个重要环节,术语研究也就滞后于其他医学相关学科,至今没有一个属于本学科的术语库。在同行交流时,存在着明显的术语交流障碍,学术文章中存在大量的不同用词,造成了这些学术文章无法完成它的指导作用,不利于提升学科学术形象并阻碍了多学科融合的可能性。

5.2作为术语的编制,需要一个专门的专家组[5]。由于临床医学工程是一门交叉性学科,因此专家组不但应当包含本行业内的临床医学工程专家,还应当包含医学专家和工程学专家。在专家组的基础上,还要有国家的标准化组织协助完成编制工作,将其上升到一个标准的高度。因为这是一个纯公益性的工作,其工作量巨大,联系范围广,如果没有国家对学科建设的支持,单凭一个组织或几个人是无法完成这些工作。

6.临床医学工程术语研究的意义

术语普及后,可以重新认识和观察设备,通过新的发现和临床沟通进一步开发和应用,可以使医院的设备效益较大化。同时,临床医学工程术语的研究极大地方便了学术间交流,也给大众和专业技术人员提供了一个平台,能够更好地了解临床医学工程的内容。规范临床医学工程术语还有实际的应用意义。在日益纷繁的医疗设备市场上,很多厂家采用模糊设备术语的方式来夸大设备的性价比和借此蒙蔽购买者,使购买者最终买到的是价高质次的商品。而且当购买者发现问题时,由于无相关术语约定的支持,只能适用其厂家的标准,这样使得购买者在维权时遇到困难。因为无此专业的相关术语,在实际操作过程中,我们往往选择偏离这些容易造成误区的指标,而这些指标往往是设备的部分关键指标,厂家为了在招标中占有优势,有意模糊术语,造成购买者无法真正购买到在这一技术上具有优势性能的设备,从而形成了经济学上的“劣币驱逐良币”效应。建立临床医学工程的专有数据库可以使招投标中购买者对指标能做到有据可查,有规范可依,这是一项利国利民的事情,并将因此带来巨大的社会效益。

7.临床医学术语的推广方法

7.1通过媒体进行传播。专业期刊,还可以通过一些报纸、视频、网站等方式进行术语的推广,使尽可能多的人知道这些术语。好的术语推广也必将能带来学科的飞跃式发展。

7.2通过学术会议推广。在召开学术会议时,要求会议论文均须使用临床医学工程术语,并纠正一些不规范的用语习惯,在每期学术会议论文集中增加临床医学工程术语勘误,节选常见的术语使用错误,让临床医学工程技术人员了解正确的用法,逐步规范术语使用。

医学工程论文:医院临床医学工程革新发展探索

随着科学技术的发展,特别是医学科技及生物医学工程的飞速发展,大量现代化的医疗设备进人医院,迅速改变着医院的面貌,对医院降低医疗成本,提高医疗服务质量,起着越来越重要的作用。如何对医疗设备健全管理和有效利用,如何解决工程技术在临床中的应用,为此在医院出现了相应的服务部门—临床医学工程部,其任务是在临床医学中运用现代利学知识和工程技术,应用医学工程的成果为医疗提供服务。主要职能是负责各种医疗设备的选购、调试、检验、管理、维修和咨询工作,培训使用人员,确保设备使用安全,并结合临床科研和医疗的需要,承担部分医疗设备的开发、研制工作,临床医学工程部是现代医院必不可少的技术管理部门,临床医学工程师与医生和护士共同构成现代医院的三大技术支柱。

由于临床医学工程在我国医院中还是一个新生事物,出现和发展也只有十余年的时间,在其发展过程中不可避免地面临着不少问题需要解决。下面我们结合国外临床医学工程发展状况和我国临床医学工程发展现状,就我国临床医学工程的改革与发展进行一下探讨。

国外临床医学工程发展现状

美、欧、日等国在七十年代开始发展临床医学工程,经过二十多年的发展,目前这些国家95%以上的医院设置了临床医学工程部门,并通过立法的形式确立了临床医学工程人员这一职业,而且具有完备的临床医学工程人员教育及资格考试制度,以确保临床医学工程人员素质,提高临床工程服务质量。

在美国等临床医学工程发展较快的国家中,临床医学工程部门已成为医院一切医疗设备的责任者,不仅有权处理所有与医疗设备有关的事务,而且参与医院的管理与决策,是与医务部门和护理部门同等重要的机构。

以美国MGH(麻省总医院)为例,其医学工程部由副院长级领导人负责,下设工程部和临床设备服务部,工程部负责临床辅助研究和新仪器的开发与制作,并拥有相当于中小企业水平的设备条件。临床设备服务部负责与临床有关的工程技术服务工作,下设有维修与应用两个分部。在美国临床医学工程部门人员由临床工程师(el主n:CalEngineer)、l陆床工程技师(又称生物医学设备技师,BiomedicalEqaipmentTeehniCan)两部分构成。

临床工程师主要负责综合管理,包括业务计划,仪器评价,安全监测,质量保障,研究、设计、教育、咨询等;临床工程技师主要负责操作,在临床工程师的领导下,完成具体的仪器操作、故障处理、检验、修理及制作。在日本,临床工程技师主要负责临床仪器的操作。临床工程师一般为工科大学毕业或硕士毕业,并有几年工作经验,临床工程技师一般为工程学科短期大学毕业(相当于我国专科院校),并具有一年以上工作经验。临床医学工程部门的人员数量一般是根据医院的性质(教学、非教学,营利、非营利性等),医院的规模,医疗设备的固定资产额,以及维修业务特点(院外维修为主与院内维修为主)等因素而定。一般100张床以下的医院为1.4人,250一500张床的医院为5.9人,1000张床以上的医院为17.2人,技师与工程师比例为3:1,每个工程人员平均负责仪器数为500台,平均对应床位为81张。

我国临床医学工程发展现状

我国临床医学工程起源于20世纪7。年代中后期,当时大部分是药品器械一个部门,人员多为老工人、无线电爱好者,主要任务是负责医疗器械的日常维护。进人八十年代中后期,随着改革开放的深人,特别是医学科技及生物医学工程快速发展,大量的高、精、尖医疗设备进人医院,促进了临床医学工程的发展,大部分临床医学工程部门成为独立的机构,同时大量巫画画纂亚亚亘亘夔的大专院校毕业生进人这一部门,给临床医学工程带来了活力,临床工程人员在医院现代化建设中做了大量的工作,在合理采购配置仪器,保障仪器安全运转,降低医疗成本,增加医院效益,提高医疗服务质量方面起着越来越重要的作用。

但是由于临床医学工程在我国还是一个新生事物,仍然处于’创业”阶段,在发展过程中仍然面临着不少困难和问题,具体表现在:

制度不健全目前我国还没有一套完整的医疗设备管理法规,也没有临医学工程人员法(如临床医学工程人员上岗证与相应的资格考试制度、职称评审规定、责任和任务等),虽然卫生部颁布了’l大型医用设备配置与应用管理办法”等规定,但真正落实到基层执行的差距较大。

管理不完善目前医院对临床医学工程部门的管理较为松散,认为其好像是可有可无的部门,对临床医学工程人员应该干什么没有明确的目标。具体表现在医疗设备购置、评估、决策方面很少有工程人员参与,从而导致了有些医院医疗设备盲目购置,利用率低、资源浪费严重等问题。

临床医学工程人员与临床医务人员沟通不够,仅仅充当”维修工”角色,没有真正发挥医工结合为临床诊疗、研究提供工程支持的作用。

相当数量的医院中临床工程部门极象”养老院’l,闲置人员较多,能够真正为临床提供工程支持的临床工程人员还较少,需培养和补充新生力量,另外,医院对临床工程人员地位、待遇、业务培训方面重视不够(例如职称评定歧视,没有进修教育机会等),极大地影响了工程人员的积极性,因而造成了大量人才流失。

一些医院临床医学工程部门领导素质、业务水平不够,缺乏对临床医学工程发展的长远规划,对临床工程怎么发展心中无数,因而阻碍了本部门的发展。

加强创新,深化改革,加速我国临床医学工程的发展

由于受各种条件的限制,我国临床医学工程发展模式和发达国家有所不同。临床医学工程如何在医院现代化建设中发挥应有的作用,如何真正成为医院的重要一员,我们认为只有加强创新、深化改革,才是我国临床医学工程生存发展之路。

制度创新应尽早立法建立”医疗设备管理法’、及”临床医学工程师法”使医疗设备从购置、安装,功能开发、使用、维修、质控到更新和报废制度化,使临床医学工程师权利、责任、利益明确,给临床医学工程的发展创造一个规范的环境。

管理创新要从行政管理向市场化管理转变,就是使临床工程服务社会化。为适应我院后勤服务社会化的改革需要,我们临床医学工程部门也应做相应市场化运作准备,具体操作是将临床医学工程科分为管理部、设备租赁部、技术开发部、技术服务部。管理部负责计划采购,器材仓储;设备租赁是我们新开发的一项服务功能,就是把院内一些共性设备如监护仪、呼吸机等实行租赁制,这样不仅节约了大笔购置资金,而且提高了仪器利用率;技术开发部的任务是和临床合作进行一些设备功能的开发,和科研机构合作开发新仪器设备,技术服务部主要承担了原来的维修服务功能,但意义有所不同,现在不仅承担院内维修,还进行院外维修服务,并且将原来厂方承担的合同维修,现在则由自己来承担,同时做一些厂家区域性授权维修,这样不仅节约了大笔维修费用,而且还有创收,两全其美。以上院内服务资金流通过院内内部支票结算,职工工资、奖金,用服务收费来支付。经过一年的模拟运转,效果相当明显,明年将正式运转。

技术创新‘,科教兴国”是我国的一项基本国策,最近国家又提出了’‘关于加强技术创新,发展高科技,实现产业化的决定’l,对于人才济济的医院医学工程部门,作为工程技术与临床医学之间的桥梁,应该为民族医学工程事业做出贡献。随着计算机技术和信息技术的发展,现在医院现代化的热点是医院信息系统的建立,国家又提出了”金卫”工程的规划,我们根据我院实际,与临床入员联合协作,开发出了实验室信息管理系统、计算机网络影像信息系统、远程医疗系统等产品,代替了昂贵的市售产品,为医院节省了大笔资金,下一步我们将进一步完善这些产品,争取早日实现商品化。

随着卫生事业的改革深化,医院现代化的快速发展,作为现代化医院中的技术服务部门,临床医学工程作用越来越显著,医院的发展一刻也离不开临床医学工程的支持,从国清出发,参照国外经验,建立具有中国特色的临床医学工程模式,应该提到我国医院管理议事日程上来了。

医学工程论文:生物医学工程毕业环节刍议

一、选择直接就业于生物医学工程专业方向的几点考虑

根据生物医学工程专业的特点,有医院与企业两条道路供选择。但更多的同学肯定是希望进入医院,因为医院属于事业单位编制,相对于企业存在风险的运营方式,同学们普遍喜欢相对安稳的工作环境。其实同学们应该更多地了解社会对我们所提出的要求,以便于选择一个真正属于自己的地方,而不是靠自己的主观臆断。1.进入医院的大门进入医院可能是许多同学想要的,在这里也要明确,生物医学工程有两个比较明显的分支,一是进入医院设备科,进行对于医院设备的维修与采购,管理医院的医疗设备。另一种是投入到医院的放射科,对医院的医疗设备进行技术性的操作与使用。分流的选择是在大二结束之后根据自己的兴趣特长及老师的推荐所进行的。相对于企业所存在的员工竞争压力,医院的工作可能相对安稳,对于技术的创新要求并不高,但对于同学的实际操作能力及对于仪器的了解程度有较为苛刻的要求。2.应聘于医疗器械企业或电子计算机企业首先选择进入企业要明确自己的方向,从自身特点出,比如①认为自己的社会交际能力较好,则可以从事营销,做好对外推销自己公司产品的工作并学会维系与客户之间的关系,及时反馈客户的意见,更新并拓宽自己的销售渠道。②认为自己动手能力及实践操作能力较为不错的,则可以做一名技术工程师,主要职责为安装、调试、维修设备,为客户提供售后服务工作。③再者,如果觉得自己在专业理论知识方面、专业创新方面有异禀的天赋,则可以留在企业的科研创新部门,从事设备更新及研发工作。比起在医院工作,企业的薪水及待遇可能会更可观,但相对的,其工作压力及员工竞争也会较大,存在失业的可能性也就较高。3.从事高校教育工作或从事科研创新工作比起之前两种,这条路可能算是最轻松也是最艰难的。轻松是因为它们并不需要太多的担心失业与资薪问题,但是确实对于专业知识的掌握要求是最严格的。①从事教育工作还要有一定的教学经验与手段、良好的专业背景及的师德师风。所以对同学们的能力提出了更高的要求。②选择科研工作则要有坚韧不拔的探索精神,谨小慎微的钻研态度、过硬的专业知识及孜孜不倦吸收新知识的心态。但这正是每一个专业从事者最希望的归宿,也是每一个同学较大的荣耀。

二、对自我的继续深造:读研

我国对于生物医学工程专业研究生教育只存在于一些较为重点的理工科学校中,所以对于医科大学,可以说继续深造像泥潭一样举步维艰。不过感到荣幸的是温州医科大学于2008年获批生物医学工程领域工程硕士点,是全国同类高校及时个招收生物医学工程专业工程硕士的单位。2010年获准招收双证生物医学工程全日制硕士。主要研究方向为医学仪器与医院信息管理、基因工程与基因药物。1.考研趋势的必要与优势相对于匆匆就业,选择考研是一条较为稳妥的道路。本科就业的学生虽然对于器械的制造、修理及工作运力相当精通,但缺乏对于一些生物医学方面的专业知识。很难根据病人的实际情况和医院复杂多变的局势做出很快的应对。简而言之,读研才是将生物医学与工程学真正结合的时期。在医科大学进修该专业的研究生往往能根据医科大学自身医学氛围浓厚的特点,让同学们更好地利用自己所学的工科知识,融会生物学与医学方面的专业知识,并通过附属医院的实践来强化理论知识,结合一定的临床医疗器械使用经验,使研究生们更好地将生物医学和工程学结合。2.在医科大学生物医学工程读研的方向及目标作为医科大学的一分子,应将自己打造为一位具有以生物学与医学为基础,擅于应用工程学方面的技术及方法的具有医科大学特色的复合型人才。根据我校提出的某些明确要求,我校塑造的生物医学工程研究生应具备能够灵活应用并及时更新工程学的理论基础,独立解决有关医疗工程的“疑难杂症”的能力。3.我校对目前生物医学工程研究生的教学及考核(1)高校对于生物医学工程研究生的教学内容应侧重在医学上的应用。与本科教育一样,我校研究生教育也分两条路,一是从事生物医学基因工程和基因药物的研究,二是对于医疗器械及医院信息管理系统的学习。在教学内容上,我校除了对于原有知识的巩固及加强外,更多的是对现存临床医学中的实际问题及教学案例进行剖析、解决,突出医学理论及工程应用两大特色。在课程设置上也会较多的注重实践应用,并采用隔周周末上课的教学方法,将平时在实践中遇到的问题带到教室与导师分享并探讨解决方案。这样,更能让自己将工作与学习、实践与理论牢牢结合在一起。(2)对于研究生的考核。学校采用以课程项目以及学术论文的形式,配合医科大学的特色,对其的要求也显而易见,应该是涉及生物医学领域的研究与拓展、更新与调试、开发与制造,特别是对于新兴事物的捕捉、猜想、实践、验证以及应用。项目不论形式,但对于其内涵价值、科研难度及工作量有一定的要求,并应与导师相呼应,导师既是学习上的模范,又是工作上的同事,相互协作达到最理想的状态来完成项目。毕业是对于大学学习做出的一个最明确、最不会让自己后悔的选择的时候。在面对毕业设计时更灵活,在选择毕业出路时更明确。在平时学习中,我们应该注意积累专业知识,多对自己的定位及目标进行反思、不断总结,在毕业时积极与同学、老师、家人沟通及探讨。笔者坚信,随着同学们对于生物医学工程专业了解的加深,毕业于生物医学工程的我们会走得更好、更远。

作者:缪林哲 李亚庭 郭亦韬 纪欣农 单位:温州医科大学

医学工程论文:医学工程人才培育特色

生物医学工程学科(BiomedicalEngineering,简称BME)是一门由理、工、医相结合的边缘学科,是多种工程学科向生物医学渗透的产物。它运用了现代自然科学和工程技术的原理和方法,从工程学的角度,在多层次上研究人体的结构、功能及其相互关系,揭示其生命现象,为防病、治病提供新的技术手段,其目的是解决医学中的有关问题,保障人类健康,为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。生物医学工程学科的较大的特点即是一门高度综合的交叉学科。生物医学工程兴起于20世纪50年代,它与医学工程和生物技术有着十分密切的关系,而且发展非常迅速,成为世界各国竞争的主要领域之一。生物医学工程学这个名词最早是出现在美国。1958年在美国成立了国际医学电子学联合会,1965年该组织改称国际医学和生物工程联合会,后来成为国际生物医学工程学会。生物医学工程学除了具有很好的社会效益外,还有很好的经济效益,前景非常广阔,是目前各国争相发展的高技术之一,现今市场规模可达1000~2000亿美元。生物医学工程学的学科内容包括了生物信息学、生物力学、各种医疗仪器装备、医学物理学以及医学材料等,它的发展将随着世界高技术的发展,如航天技术、微电子技术等的发展而得到长足进步。随着生物医学工程学科的高速发展,对相关人才的需求日益增大,为此,我国有大量的医科、药科大学、综合大学和理工科院校都设置了生物医学工程从本科到博士的专业及领域。在2008年4月北京举行的“亚太生物医学工程国际会议”上,各种院校生物医学工程学科专业教育、课程建设等问题被提出并进行探讨,对于交叉学科教育教学模式的创立进行了研究,说明这一问题已经成为高校教育教学研究的热点。本文在对生物医学工程学科特色、对医科药科、综合性大学、理工科大学办学特点进行分析的基础上,对于在各类院校中设置的生物医学工程专业的特色建设进行阐述。

1生物医学工程专业内容特色概述

生物医学工程是一门新兴的边缘学科,它综合了工程学、生物学和医学的理论和方法,在各层次上研究人体系统的状态变化,并运用工程技术手段去控制这类变化。其学习内容包括以下几个方面。

1.1医学影像技术

即通过X射线、超声、放射性核素、磁共振、红外线等手段及相应设备进行成像的技术,现还有正在兴起的阻抗成像技术等。

1.2医用电子仪器装备

分为诊断仪器和治疗仪器两大类。诊断仪器主要是用以采集、分析和处理人体生理信号,现在使用较多的是心脑电、肌电图仪和多参数的监护仪等,而通过体液来了解人体内生物化学反应过程的生物化学检验仪器也已逐步完善并走向微量化和自动化。治疗仪器设备则是采用X射线、γ射线、放射性核素、超声、微波和红外线等仪器设备,如X射线深部治疗机、体外碎石机、人工呼吸机等。手术设备如γ刀、激光刀、呼吸麻醉机、监护仪、X射线电视等。现代化医疗技术中还将设备功能更加多样化、复杂化。

1.3生物力学

主要是研究生物组织和器官的力学特性,人体力学特性和其功能的关系。其中包括生物流变学(血液流变学)、软组织和骨骼力学、循环系统动力学和呼吸系统动力学等。

1.4生物材料

即人工器官、组织工程所需要的物质与材料,其大多数是需要植入人体,需要具备耐腐蚀、化学稳定性,需要具有与机体组织的相容性、血液相容性、无毒性。作为材料,根据所需还应满足各种器官对材料的各项要求,包括强度、硬度、韧性、耐磨性、挠度及表面特性等各种物理、机械等性能。需要掌握的知识包括金属、非金属及复合材料、高分子材料的合成工艺条件和表征、成型制备、性能等。

1.5生物效应与生物控制

生物效应是指在医疗诊断和治疗中,光、声、电磁辐射和核辐射等能量在机体内的分布、变化等作用。而生物控制则是机体自身的调节控制现象。采用生物、化学的方法对这些情况加以认识。其他还有介入式诊断、治疗等。生物医学工程最为竞争激烈的领域在医学成像技术上,其中以图像处理、阻抗成像、磁共振成像、三维成像技术以及图像存档和通信系统为主。而对医学信号的处理分析,包括心脑电、五官、语言、心音呼吸等信号和图形的处理与分析,以及神经网络的研究处理也是目前世界各国研究与学习的热点。作为生物医学工程专业的本科学生,将从业于该领域的研究、设备研发及制造、使用、维修养护等。所具备的知识体系是从物理化学基础、工程学到医学,十分广泛,仅四年内进行如此庞大的知识学习,学生将会呈现基础知识欠缺而专业知识也不深入的问题。为此,我们就医科大学、理工科大学、综合性大学各自特点进行了调研与分析,在此基础上,提出了生物医学工程本科学习建立特色课程体系的见解。

2生物医学工程专业人才的培养特色的研讨

我国生物医学工程本科专业分别在医科类大学、综合大学与理工科类大学中均有设置。由于生物医学工程具有典型交叉特性,该专业的毕业生的就业方向有运用医学影像学技术、医学信息学技术等在医院进行疾病诊断及治疗,有运用基础数学、物理、化学知识进行理论创新与实践,更多的是运用工程技术进行医疗器械、设备装备的研发、制造与维护管理等。由于生物医学工程庞大的知识体系,无法由某一个从业人员掌握,需要各方向的协作与合作,由此认为,设置于医科类大学、综合大学与理工科类大学的生物医学工程专业应有各自的特色。

2.1医科类大学生物医学工程专业人才的培养特色

2.1.1人才培养目标

作为医科大学,其专业人才培养具有鲜明的医学特色与优势。医科类大学生物医学工程相关专业的人才,其就业方向更多应以进入医院从事常规放射学、CT、核磁共振、DSA等的操作及计算机操作,运用各种影像、信息等诊断技术进行疾病诊断或治疗,所以其培养的人才首先应学习并具备医学的专业知识,然后才是具备基于医学专业领域需要的现代医疗仪器的研发与使用、管理能力的知识体系的学习,成为拥有工学知识及应用能力的医学应用型、复合型高级人才,毕业后所从事的仍是医药卫生领域工作,在医院设备使用、维护、管理方面起重要作用。因此其课程的设置应该与工科类生物医学工程侧重点不同。如在一般医科大学中都设有生物医学工程专业,以及与此相关的医学影像学专业、医学信息学专业等,其培养目标就应以“培养具有基础医学、临床医学和现代医学生物医学工程(如影像学、信息学等)的基本理论知识及能力,能在医疗卫生单位从事医学诊断、治疗(或信息管理等)和医学成像(或医学信息等)技术等方面工作的医学高级专门人才”为主。相应的培养要求应在于“学习基础医学、临床医学、医学影像(或信息学、医学超声学等)的基本理论知识,受到常规放射学、CT、核磁共振、DSA、核医学影像学、信息学、医学超声等操作技能的基本训练,具有常见病的影像诊断、超声治疗和介入放射学操作基本能力,基本的仪器(装备)维修保养能力”上。

2.1.2课程设置

基于医科大学的特色,其主干课程应注重基础医学、临床医学,同时开设基于医学特色的工学、工程学课程。具体如基础类的基础数学类、物理类、化学类、计算机类,如高等数学、普通物理学、有机化学、生物化学、微机原理及应用等课程,基础和临床医学类课程,如人体解剖学、生理学、诊断学、内科学、外科学、儿科学、妇产科学、药学、中医学、中药学、卫生管理等课程,然后按照各高校侧重设置传统生物医学工程的工学类、工程类课程,如模拟电子、数字电子技术、传感器、数字信号处理、医学图像处理、医用仪器原理、医学影像仪器、检验分析仪器、临床工程学、人体形态学等,部分专业可设置如力学类、机械工程类、有机材料或金属材料类课程。虽然是同一生物医学工程专业,但需要按照本校特色来设置课程,切忌大而全无特色,或各高校均设置同样课程。这是违背了生物医学工程高度交叉学科的学科特色的。

2.2综合性大学工科以及理工科大学生物医学工程专业人才的培养特色

2.2.1人才培养目标

现今综合性大学工科以及理工科大学基本上都设有生物医学工程专业,如北京大学工学院、浙江大学生物医学工程与仪器科学学院、东南大学生物科学与医学工程学院,四川大学高分子科学与工程学院等,各具特色。以东南大学生物科学与医学工程学院为例,其前身是生物科学与医学工程系,创建于1984年。学院的科学研究及学生培养方向就是强调生命科学与电子信息科学学科的交叉与渗透,应用电子信息科学理论与方法解决生物医学领域中的科学问题,发展现代生命科学技术。其人才培养目标在于“培养掌握生物医学工程专业知识,掌握分析与健康相关的生物医学工程问题的方法,并具备综合应用所学知识和方法解决实际工程问题的能力,具备健全人格和远大理想的工医结合复合型人才”。即更加注重于培养工程与医学相结合的复合型人才,这些专业人才的从事的工作更多是在用于医学诊断、治疗的仪器设备的设计、研发及制造、维护等上面。而四川大学的生物医学工程专业的培养目标,按照其特色制定为“以工程为主,以从事生物医学工程教学科研的相关学科为依据,培养从事生物力学、生物材料、人工器官等相关方面的研究、开发、生产的高级专门人才。”,偏向于材料工程学。由此可知,在综合性大学工科以及理工科大学中,生物医学工程专业应更注重工学、工程学内容,其培养目标就应以“培养具有现代医学生物医学工程(如机械、电子、材料、计算机在医学中应用等)的基本理论知识及能力,能在医疗设备相关企事业单位从事设备(或装备)设计研发、制造、维修维护、管理等方面工作的高级复合型专门人才”为主。相应的培养要求应更多的学习工学的基本理论知识,受到常规医疗装备、设备等设计、研发、操作、维护维修、管理技能的基本训练并具有相应能力”上。

2.1.2课程设置

基于工科特色,其主干课程应注重工科基础理论的学习,了解医学基础知识,同时学习机械、电子、材料、计算机应用于医学中而派生的专业课程。如将特色定在医疗设备制造等方向上的生物医学工程专业,其基础类课程更加强了基础数学、物理的学习,设置了较多学分的高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理及实验等,医学类课程设置了基础医学与实验,涵盖人体解剖学知识,专业基础课和专业课设置了生物医学数学基础、电路及模拟电子技术及实验、数字电路与逻辑设计及实验、微机原理与接口技术及实验、VisualC++程序设计及实验、信号与系统、EDA技术、计算机硬件控制基础、单片机原理及应用、医学成像原理、医学影像系统、生理信号检测、生理信号处理、医学图像处理、医学仪器设计与实现、医学传感器、医学光学、医学超声、医学材料等,同样,课程设置也应按照本校特色加以取舍。

3总结

生物医学工程是一个高度交叉的专业,需要从业专门人才具备较为地知识,人才培养难度极大。通过对生物医学工程学科专业的特色分析,结果表明,各高校在生物医学工程专业特色建设、人才培养方案的制定上,必须形成相互协作与协调、填补不足、人才互补的机制,为保障人类健康,为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务做出贡献。

医学工程论文:医学工程数学教学浅析

生物医学工程(biomedicalengineering)是一门新兴的边缘学科,它综合了工程学、生物学和医学的理论和方法,目标是培养具备生命科学、电子技术、计算机技术的基础理论和医学与工程技术相结合的科研能力,胜任平战时三军综合性卫生勤务保障工作,从事医学电子设备、影像设备、军事卫生装备研究、设计、使用、维修和管理工作的高级工程技术人才。作为该专业的重要基础课程之一,高等数学是学生掌握数学工具,培养理性思维的主要载体。通过学习该课程,可为后续课程(复变函数与积分变换、概率论与数理统计、生物数学建模与仿真)和部分医学基础课的学习以及将来从事生物医学工程研究奠定必要的数学基础。高等数学在培养生物医学工程领域高技能人才培养目标所必需的基础知识、基本能力和素质结构中,占有十分重要的地位[1]。如何提高高等数学教学质量是摆在该专业高等数学教师面前的重要任务。结合近年来教学工作实践经验,本文主要从如何提高课堂教学水平、培养学生自学能力两方面进行初步探讨。

1改进方法,提高课堂教学水平

课堂教学的好坏直接关系到教学质量的高低。课堂讲授在整个教学过程中所占时间最长,与学生接触最多,是一个重要环节。要搞好课堂教学,必须改进教学方法,提高教学水平。

1.1充分备课,强化课堂教学“设计”理念:高等数学的内容体系业已成熟,教学参考资料琳琅满目。备课过程中,结合生物医学工程专业的特点,在广泛收集素材的基础上,教师应不断更新教学内容,博采众长,融会贯通,明确重点、难点后,对教学内容进行总体设计,科学重组。根据课程标准和该专业的培养方案进行有效取舍、详略得当,并付诸于教案与课件中,力求做到使教学内容脉络更加清晰、衔接更加自然。课堂讲授应留有“余地”,本着“少而精”的原则,既要坚持“在总体上压缩学时,在内容不减少,重点、难点、目的要求不削弱,能力不减弱”的原则,又要在每个部分上灵活处理,有所伸缩,有所侧重,采取有效途径,在有限的学时内达到该专业的培养方案以及高等数学课程标准的要求,让学生真正弄懂弄通。然而在规定的教学时间内,要达到的教学效果,对教材内容的讲授往往不能面面俱到、平铺直叙,必须抓住精华、突出重点、把握主线,对重点内容要讲深讲透,突出一个“精”字[2]。对简单内容要少讲或不讲,把那些学生能通过自学弄懂的问题留给他们自己去解决,即使是教师讲授,也不要阖盘托出,而应留有余地,提纲挈领地讲,把更多的思考空间留给学生自己发挥。此外,课堂设计提问时,对提什么样的问题,提问题的时机,以什么形式提问,课前应有明确的安排。在习题课上,应注重揭示教学内容的内在联系及规律,要使讲授过的内容系统化、条理化,使学生对于所学课程内容有一个较清晰的脉络框架。尤其是在习题课的例题设计上,应具有一定的深度、广度和精度。讲授时主要分析解题思路、方法和规律。作业布置也要有针对性,特别注重选题的质量,对成绩较好的学生可适当增加一些选做题,体现层次性。当然,个别难题可给出必要提示。

1.2取长补短,灵活采用教学手段:将多媒体与板书有机结合,取长补短,是提高高等数学的课程教学质量的有效途径。例如,在证明定理、分析例题时,适当采用板书教学,使学生的思维得以连贯,在强化中不断加深对知识的理解,效果较好。同时,教师可以用课件演示定义、定理以及与教学内容相关的背景材料、历史故事、数学家照片、图形等内容。这样高等数学的教学更加直观,会给学生留下深刻的印象。不仅使学生对学习的内容理解更透彻,而且能提高学生学习高等数学的兴趣。此外,鉴于数学软件提供的便捷的画图功能和强大的计算功能,不仅使数学概念的几何表示更为丰富,还使诸如方程的近似解、数值计算等内容比以前更加详尽。在时间允许的前提下,将一些传统内容(如极限运算、微积分运算、函数作图、微分方程求解等)通过数学软件加以展现,不仅有利于解决简单的生物医学实际问题,而且有助于学生创造性形象思维的培养。

1.3正确定位,让课堂充满激情:一个好的教师要像演员那样,一上台就要进入角色,要用自己的语言和动作去感染学生,把经过消化吸收后的教学内容,绘声绘色的表达出来。要想让课堂气氛活跃,教师首先就得对教学感兴趣,讲课时要充满激情;板书要简要、、工整、清晰,便于学生理解、记录;讲课时吐字清楚,声音抑扬顿挫、铿锵有力;肢体语言形象直观、恰到好处,关键的地方甚至“手舞足蹈”、“眉飞色舞”,以眼色神情掌握住学生的思路和注意力。总之,喜怒哀乐要自然流露,用良好的精神状态、丰富的人格魅力去感染学生。让学生满怀激情听讲,使其感到数学课生动而不死板、直观而不抽象,上数学课是一种享受,而不是折磨。

2合理引导,培养学生自学能力

高等数学是一门基础课程,具有高度的抽象性与严密的逻辑性。由于生物医学工程专业所开设高等数学学时数的限制,若单靠课堂上的学习,想要提高学生的学习兴趣和学习效果是不够的。而自学能力的强弱对今后的工作学习也是有较大影响的。因此,教师需注重学生自学能力的培养,合理引导学生自学,鼓励学生将课内学习和课外学习相结合,使其变被动学习为主动学习。学生刚进入大学,自学能力差,不会看书。针对这一点可以在每节课下课前,利用多媒体显示出下次上课的预习提纲,这样学生就可以有针对性地看书。在此基础上,学生就可以根据提纲进行看书,由于有的地方学生可以读懂,有的地方读不懂,那么可以将不懂的地方做上记号,学生带着问题来听课,精力自然也会比较集中。久而久之他们就能学会如何抓住书中的重点,慢慢养成自主学习的能力。在定理与习题教学中,可适当减弱条件,让学生研究发现结论是否依然成立(如对二阶混合偏导数可交换次序问题),或结论减弱,条件是否也可减弱(如隐函数存在定理教学)等。通过这些途径,培养学生良好的自学和思维习惯,激发学生的思维活动,提高学生的思维能力,锻炼学生自我摄取知识、正确运用知识、独立思考和探索问题的能力。同时,还可以利用习题课、自习时间增加适当的数学实验课程,培养学生运用数学软件解决实际问题的能力,将会取得更好的效果。自学是一种常态的学习方法,而不是特例。常态的方法成为习惯,长期的习惯成为意识,长期的意识养成能力[2]。学生自学能力的提高,既要靠老师不断积累教学经验,又要学生不断努力、开拓进取。

3结语

生物医学工程专业是我校近年来新开设的专业,其高等数学教学是一个不断完善和提高的过程。为了更好的提高该专业的高等数学教学质量,需要教师通过充分备课,搞好课堂教学设计;取长补短,灵活采用教学手段;正确定位,让课堂充满激情来提高课堂教学水平与质量;通过课堂提示、课后督促、多措并举、循序善诱的方式培养学生自学能力。在今后的教学过程中,仍需积极探索实践,不断总结提高,进而真正提高高等数学的教学质量,促进我校生物医学工程专业高等数学的教学改革顺利健康发展。

医学工程论文:医学工程发展状况探讨

0.前言一旦提及医学,让人及时时间想到的就是疾病,医院,健康,病人等等。现代生物医学工程也不例外,作为一个多学科交叉的综合性学科,现代生物医学工程也在为人类的健康事业默默地奉献着。随着社会水平的极大提高,人们把视角从生存转移到生活上来,进而就是思考如何更好的生活。不言而喻,一个健康的身体是一切生活活动的前提和保障。如何健康的生活,如何及时地检查出病人的疾病,如何将现有的医疗设备改进,如何开发出更具使用价值的医疗器械等等,都成为生物医学工程所要考虑的问题。生物医学工程学是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的边缘性学科,其基本任务是运用工程技术手段,研究和解决生物学和医学中的有关问题。生物医学工程学的研究是以应用基础性研究为主,其领域十分广泛,并在不断扩展之中。就现阶段而言,生物医学工程学的研究主要涉及生物力学、生物材料学、人工器官、生物系统的建模与控制、物理因子的生物效应、生物系统的质量和能量传递、生物医学信号的检测与传感器原理、生物医学信号处理方法、医学成像和图像处理方法、治疗与康复的工程方法等。

1.国内发展现状

1.1发展还不完善

中国的现代生物医学工程学科发展较晚,相对于国外一些发展较早的国家来说,我们对它的认识还很浅显,跟国外一些技术先进国家的距离还很远,很多人包括一些从事其研究的人对它都有或多或少负面的评价,他们普遍认为现代生物医学工程是一个生物、医学、工程学的交叉学科,但实际的培养计划中生物、医学学的很少,电子学得多些,学科广而不专,就业不好。它尚未形成自己的独立基础理论与知识体系,以融合各交叉学科知识为自己的基础,缺乏永恒的研究主题与固有的中心目标,随交叉学科的发展和应用对象的需求而变化。很多学习现代生物医学工程的人对自己的专业抱有消极的态度,对自己的前途感到渺茫,就业形势不是很乐观,这也反映了现代生物医学工程发展不完善,没有形成很好的体系,没有在国内高校中产生普遍影响力。

1.2发展方向不够

现代生物医学工程就目前的情况来看,还主要将目光着眼于医疗器械的研发和使用,发展方向比较单一。仅仅着眼于医疗器械而不是的发展,就会产生很大的局限性。这也深深影响着在这一领域学习的学生,不能使他们从一开始就形成一种将自己的研究化的思想,使学生的学习变得保守,进而失去学习的动力,这样就不利于生物医学工程更好的发展。

1.3包含的学科多杂

我们知道,现代生物医学工程是综合了生命科学和工程技术,理、工、医相结合的新兴交叉学科,是一门多学科交融的边缘学科,其中工程学又包括电子学,计算机科学,力学,材料科学,机械制造学等。生物医学包括生物学,神经科学,内科学,外科学,矫形科学等。现代生物医学工程学习的重点是生物医学,但是在解决一些生物医学问题的时候往往要借助于工程学的知识,掌握工程学的知识对于更好的掌握生物医学又起着至关重要的指导意义。

1.4发展前景广阔

正因为现代生物医学工程在我国起步较晚,发展还不完善,他本身就有很多空白领域可以开拓。21世纪是生命科学大发展的时代,工程技术与生命科学进一步地互相渗透结合,必将推动医学跨入一个崭新的时代。大家都知道看病治病离不开医疗器械,现在是,将来也是,但如何将未来的诊疗仪器实现智能化,检查结果,治疗程序均可实行人机对话都是我们所要研究的问题。另外中国目前大部分医院设备陈旧,而且高端医疗设备更是几乎全部进口,所以说市场是庞大的。更好地提高国内在生物医学工程方面的研究水平和深度,增强人们尤其是大学生对生物医学工程的了解程度,培养出一批在这方面的专业人才,具体来说就是能够研发制造出属于我们自己的高科技医疗器械也是有待发展的。由于现代生物医学工程是一门多学科交叉的学科,我们就很容易理解,各个学科的发展都将影响到生物医学工程的发展。因此生物医学工程并不是一个学科在发展,其他学科,其他领域的发展,产生得一些成果都可以为生物医学工程服务。这就好比各个学科,各个分支都在无形中为生物医学工程的发展默默贡献力量。由此可见,生物医学工程汇集了各个领域的尖端技术,这也就为生物医学工程更好更快的发展奠定了良好的基础。现代生物医学工程在生物医学研究、知识产生、转化研究和卫生保健中扮演了许多重要角色,对提高医学水平,促进医学科学的现代化发挥着关键性的作用我们期待着我国能够培养出一批生物医学工程方面的人才,为我国的生物医学工程事业贡献力量,也期待着我国生物医学工程的快速发展,在不久的将来展现出崭新的面貌。

医学工程论文:医学工程层次分析的作用

1引言

层次分析法(analytichierarchyprocess,AHP)是美国著名运筹学家T.L.Saaty提出的一种多目标多准则决策方法[1],它体现出人们思维的基本特征:分解、判断、综合。把复杂的问题分解为各组成因素,再将这些因素按支配关系分组,形成有序的递阶层次结构,然后构造两两比较判断矩阵,在各因素之间进行简单的比较和计算,就可以得出不同方案的权重并进行一致性检验,为方案的选择提供依据,从而使一个多目标、多因素、多层次的复杂的决策问题得到较合理的解决。它现已被广泛应用于设施规划、选址、决策,各种方案的比较[2-5],人力资源管理[6]、绩效管理[7],采购决策[8],包括安全研究[9-10]、风险分析[11-13]以及环境质量、软件质量等在内的各种评估、评价[14-16]。

2AHP法应用中的技巧和方法

虽然AHP法有很多优势,但在应用中也存在一些不利的因素:一是求解构造判断矩阵的特征向量和特征值,计算比较繁复;二是在实际应用中,评价、决策的准则、方案并不是一次性就能确定,可能需要不断改进;三是在大多数情况下,准则、方案的重要程度、优化的结果并不是的,只能是相对好的。如果在实践中发现了更好的优化,有可能需要重新选择准则、方案和相应的权重。而如果每做一次或每做一项分析,都需要重复AHP法的几个步骤,会花费大量时间和精力。基于以上考虑,可以在使用AHP时采取一些技巧和方法。

2.1利用EXCEL进行权重计算和一致性检验

求解构造判断矩阵的特征向量和特征值,计算比较繁琐。不少使用者对于如何快捷、地求解判断矩阵的较大特征根和对应的特征向量,还是缺乏办法。经过研究[17]和实践,可以在计算机上利用EXCEL用求解特征根的方法计算出具体权重,比较方便。使用者只需改变判断矩阵的赋值,输入构造的判断矩阵的阶数(见图1),相应的结果就会自动算出(见图2),非常方便。

2.2AHP法应用中的调整算法

在实际应用中,评价、决策的准则、方案有可能需要不断改进。同样,面对同类问题,如果不能利用现有数据,而是重复AHP的几个步骤,也会浪费大量时间和精力。基于上述考虑,可以采用一种调整权值的重新分配算法。可以对要素进行增删,而其相应的权重会进行合理的调整。或者是对某个要素的权重进行调整时,其他权重能够进行合理的调整。具体算法如下:设一组要素的权重为W1,W2,……Wn,对于1≤i≤n,有0<Wi≤1,且ni=1ΣWi=1(1)(1)当需要减少一个要素时,它原对应的权重为Wi(1≤i≤n),则新的权重Wj′满足:Wj′=Wj+Wi×Wj1-Wi=Wj1+Wi1-WiΣΣ=Wj1-Wi即:Wj′=Wj1-W(1≤j≤n且j≠i)(2)当删除一个要素时,它的子要素也要相应删除,子要素的同层次权重变化也根据式(2)计算。(2)当需要增加一个要素时,它对应的权重Wn+1与Wi(1≤i≤n)的相对比值Ki满足:Ki=Wn+1Wi(3)则Wn+1=Ki×Wi,W=Wn+1+1则新的Wj′:Wj′=WjW(1≤j≤n+1),即:Wj′=WjKi×Wi+1(1≤j≤n+1)(4)(3)当需要对某一个要素的权重Wi(1≤i≤n)调整时,它调整后的权重为Wi′,则:ΔW=Wi-Wi′,ΔW′=ΔW1-Wi则新的Wj′:Wj′=Wj(1+ΔW′)=Wj1+Wi-Wi′1-Wi≤≤=Wj1-Wi′1-Wi≤≤,即:Wj′=Wj1-Wi′1-Wi(1≤j≤n且j≠i)(5)

3AHP法在医疗设备售后服务质量评价中的应用

应用AHP法对某医疗设备厂商的售后服务质量进行评价。

3.1AHP法在某医疗设备厂商售后服务质量评价中的应用

3.1.1建立系统的递阶层次结构通过调研相关资料[18],经与专家讨论,借助客户调查,建立了相应的评价体系(见图3)。该指标体系包括目标层、4个准则层子集和15个评价层评价指标。

3.1.2构造两两比较判断矩阵根据图3,在对专家进行问卷调查的基础上,分别确定各个评价指标的权重。同层元素之间相对重要性采用九级分制比较标度。目标层中服务人员、配件管理、服务支持体系和服务效果4项评价指标,相对于目标层的重要性判断矩阵见表1。同理,可以针对准则层构造相应的判断矩阵。

3.1.3计算权重向量并进行一致性检验将表1相应数据输入EXCEL中,并在阶数中输入4,则可得其特征向量矩阵(见图4)为A=(A1,A2,A3,A4)=(0.1115,0.1813,0.0546,0.6527),一致性比值C.R.=C.I.R.I=0.0303<0.1,故认为该判断矩阵有满意一致性。同理,计算准则层构造判断矩阵相应的特征向量,并进行相应的一致性检验。可得到该指标体系权重。然后根据专家和用户打分,可得评价相关数据见表2。

3.2评价结果分析

根据不同满意度级别,利用评价值可将评价结果分为:高于要求———极度满意(91~100),目标范围内———非常满意(71~90),低可接受的限度内———基本满意(51~70),不可接受的———不满意(1~50)。见图5。通过评价体系可以看出:医院对该厂商售后服务总体非常满意,特别是对服务态度和服务申请流程简单两项极度满意,意味着该公司提供的售后服务可以满足医院的要求。但在检修保养及时、响应时间、用户需求满足度方面却只达到了基本满意,因此需要在上述几方面采取改进措施,进一步改善服务效果,从而提升整体售后服务质量。通过AHP法在本次售后服务评价中的实施,主要实现了以下几个目标:(1)加深了用户及售后服务人员对售后服务质量的理解。通过AHP方法中的相关调查以及评价需求的确定活动,使相关用户可以较早地了解对售后服务质量的关注点,从而有效提出自己的意见、建议。也使售后服务人员更好地了解用户的需求,使厂商、售后服务人员明确了改进的方向。在本例中,厂商方面现已缩短了响应时间、增加了巡检,使得售后服务满意度又有明显提高。(2)通过对售后服务质量进行有效评价,使售后服务的标准和结果都得到切实的评价,确认了各要素对售后服务的影响程度。(3)加强了用户与厂商的沟通,从而有效地提升了售后服务质量,提高了用户满意度。(4)可以为今后合作的相关厂商的售后服务评价提供比较依据和借鉴经验,从而大大提高各类医疗设备售后服务质量。这些目标和作用的实现,说明运用AHP法的评价是有效的,也是合理的。

3.3该指标体系的拓展应用

此评价模型也可用于对其他厂商、经销商的服务评价。如采用的是通用的零配件,不需向原厂商采购时,可将准则层配件管理子集删除,按照式(2)可得其他要素权重为:A1′=A11-A2=0.11151-0.1813=0.1362A3′=A31-A2=0.05461-0.1813=0.0667A4′=A41-A2=0.65271-0.1813=0.7972A1′A3′=0.13620.0667=2.0420又A1A3=0.11150.0546=2.0421A1′A3′≈A1A3同理,计算可得:A1′A4′≈A1A4A1′+A3′+A4′=0.1362+0.0667+0.7972≈1可见,其他要素的相对重要性仍保持不变,权重仍保持了较好的一致性,且满足权重的基本要求。对于厂商、经销商售后服务网点距离较远时,远程技术服务的支持的重要性就会显得更为重要,调整其权重为B33′=0.32。此时,按照式(5)可得其他要素权重为:B31′=B311-B33′1-B33=0.29181-0.321-0.221111=0.2547B32′=B321-B33′1-B33=0.16761-0.321-0.221111=0.1463B34′=B341-B33′1-B33=0.19251-0.321-0.221111=0.1681B35′=B351-B33′1-B33=0.12701-0.321-0.221111=0.1109B31′B32′=0.25470.1463=1.7411又B31B32=0.29180.1676=1.7411B31′B32′=B31B32同理,计算可得:B31′B34′=B31B34B31′B35′=B31B35B32′B34′=B32B34B31′+B32′+B33′+B34′+B35′=0.2547+0.1463+0.3200+0.1681+0.1109=1可见,其他要素的相对重要性仍保持不变,权重仍保持了较好的一致性,且满足权重的基本要求。新的指标体系已重新建立,这样就可以对各个厂商、经销商的售后服务进行评价,而工作量不会明显增加。可见,这种调整既保障了评价指标体系的合理性,又大大减少了工作量。

4结束语

AHP法将复杂的决策系统层次化,通过逐层比较各种关联因素的重要性来为分析、决策提供定量的依据。借鉴AHP法在相关领域的应用,在应用中可以使用一些技巧和方法:可以应用EXCEL方便、的进行相关运算,大大降低AHP法使用的复杂度;同时可以用调整算法来改进AHP法的应用,减少工作量。通过对某厂商售后服务质量的评价证明,该方法切实可行,易于操作且工作量不大。可以预见,在医疗设备采购、选型、供应商选择,医疗设备的安全评估,在用或拟用项目的风险评估,医学工程科绩效管理等领域[19-25]中,方便灵活的AHP法有很广阔的应用前景。当前的研究工作已经取得了阶段性成果,但与解决将AHP法运用于医学工程领域中所遇到的各种困难、问题,仍有一段距离,还需要坚持不懈的研究工作才能真正地做到实用化和便利化。

医学工程论文:医学工程教学方法探讨

随着科技的发展,各种图像信息都逐步进入数字化时代,以便存储和进行后续的通信、变换和识别等处理。数字图像处理课程是图像处理、电子、通信、生物医学工程等众多工科专业本科生学习的一门专业必(选)修课,虽然不同专业在学习理论知识时是相通的,但各专业在实际的图像处理的教学方法和具体应用上还是有较大差别。[1]生物医学工程专业有着其特殊性,在医学图像领域,从显微图像到CT、超声、MRI及PET等大型影像设备的成像结果,都涉及大量的图像需要存储,然后需要对图像进行增强、分割、融合等处理。如何把数字图像处理理论知识和专业应用方向结合起来进行教学,是生物医学工程专业上这门课的老师最应该注意的问题。本文对生物医学工程专业数字图像处理课程的理论教学和实验教学两个方面的教学方法和经验进行探讨。

1理论教学

在本科阶段,数字图像处理课程理论教学主要讲述六部分内容:图像处理基础、图像变换理论、图像压缩编码、图像增强、图像恢复和图像分割。[2]

1.1“理论—应用”的教学模式

在教学中,我们采取“理论—应用”的教学模式,将每章的理论知识和生物医学工程领域的图像处理应用密切结合起来讲解,让学生体会到学习书本知识和专业实践以及以后的工作应用是密不可分的,学了后也知道“怎么用”。比如在学到及时章图像处理基础的图像数字化这一环节,虽然学生都知道结论就是:采样频率要大于图像较高频谱的两倍。但是对于实际应用中,这个参数很抽象,具体怎么选择?结合以前学的一维时间域信号的采集,采样频率就是采样时间间隔的倒数,即要求:采样时间间隔小于某个值(这个值是由原模拟时间信号进行FT后频率成分的较大值的倒数的一半来决定的);而现在转换到二维的图像域,实际上是图像在空间上的采样间隔(每个像素的大小)要小于某一个值,也就是数字图像可分辨的最小“尺寸”是多少的问题。联系到本专业的磁共振成像应用中,就是医院的影像诊断仪器在检查病人相关疾病(如肿瘤等)时,可以看到的最小肿瘤的尺寸,从而对学生说明一个问题:仪器不是万能的,不是想看多大的病灶就可以看到的。进一步扩展,这个尺寸又怎么定呢?和具体的每种成像设备的成像原理有关,当然对本科生来说,由于学时和知识结构的限制,不能扩展太多。由于医学影像设备得到图像的过程和其他普通图像数字化过程不太一样,此时要强调不是所有的数据在采集的时候都是直接在图像域采集,医学图像领域很多是先在频域采集数据,然后转换到空间域的图像。举一个实例,配以幻灯实例进行说明:如果医学影像设备不满足采样定理,看到的图像会是各组织相互重叠在一起,根本无法用于医生诊断。这样就让学生加深了印象,认识到采样定理的重要性,在以后的相关实现中一定要满足这样一个看似简单的采样定理。这种“理论—应用”的教学模式极大地调动了学生的学习积极性。

1.2注重不同方法的应用范围

图像处理有很多种处理方法,对于具有相似功能的处理方法而言,不同方法有不同的应用范围。比如,图像增强有多种方法,但是从根本上分为两大类,一类是没有噪声,但图像对比度差,可以用对比度增强和直方图修正的方法来增强对比度。另一类是有噪声,需要采用消除或者削弱噪声的图像平滑方法。我们采用各种不同的应用实例来讲解它们之间的区别。以医院放射科实际采集的肿瘤病人的图片为例,当肿瘤和周围组织对比度差别太小,不利于医生查看的时候,我们采用分段线性变换的对比度增强和直方图修正结合的方法来进行图像增强。当图片中含有在扫描时带有的设备和环境等噪声干扰的时候,图像淹没在噪声中,我们就采用中值滤波、同态滤波的方法进行处理。把每个关键知识点配以实际的医学影像领域实例展示,这样不仅将不同方法的区别讲解清楚,而且将枯燥的理论形象化,使得学生的学习不是“死记硬背”,而是要知道各个知识点在本专业的应用范围。

2实践教学

实践教学在进行实验设置和编写实验指导书的时候,充分考虑到学生及时次接触二维图像的一个实际情况,不可能在很短的时间直接采用C,VC之类的编程环境逐行编写代码来实现数字图像处理课程中各种复杂的处理方法,因此,我们采用易于学习和使用的Matlab平台作为实验工具,充分利用MATLAB图像处理工具箱在数学运算和算法验证上的优势,主要对所学过的各种方法进行验证,从而比较各种方法的优缺点以及使用范围。实验教学以验证性实验为主,配以开放性的自主设计为辅。我们安排了图像变换、图像的空间增强方法、图像的频域增强方法、图像复原以及图像分割的相关实验五个,通过具体的上机实践,激发同学们的学习激情,在学习和实践中充分体验数字图像处理的内涵和它的魅力。与通用的图像处理课程不同,我们结合生物医学工程专业的特点,尽可能多地采用实际的医学影像图片作为处理的图像源,包括磁共振成像(MRI),CT等扫描的图像,以及红外乳腺图片、生化领域的细胞图片。比如,在图像分割的验证性实验中,我们以对红细胞的个数进行自动计数为例。首先要求学生采用边缘分割的方法把红细胞分割出来,然后再进行计数处理;让学生采用区域生长法进行分割,比较两种方法在分割上的度。在分割时要学生注意对粘连红细胞要进一步分为单个红细胞。在图像压缩的开放性设计实验中,我们以磁共振成像(MRI)的图像压缩为例,要求采用正交变换的方法进行压缩,将256×256的MRI图像分成1024个8×8的子图像块后,对每个图像块进行离散余弦变换,由于系数集中在左上角低频部分,采用掩模的方法,我们保留左上角的系数,根据压缩比的不同,保留的系数个数不同。分别设置掩模左上角为1的个数为10,6,3,1的情况(掩模其他位置均为0),对应图像的压缩比分别为6.4,10.7,21.3,64。然后在解压图像时,采用对“舍弃”掉的系数用0代替,进行反余弦变化,观察解压图像和原始MRI图像的差值图像。比较不同压缩效率下,解压图像的失真度,得出此副图像合适的压缩比是多少。再让学生思考当子块划分为16×16时,图像的压缩效率和解压图像效果又会怎样变化。通过这样的实验设置,让学生对生物医学工程专业领域碰到的诸如图像压缩、图像增强等处理方法有了直观的认识,地把理论知识与专业应用结合了起来。

3结语

本文就生物医学工程专业开设的数字图像处理课程的特殊性做了分析,提出了适用于该课程的教学方法。从理论教学和实验教学两个方面进行了举例说明,以实例阐述了如何将理论知识和生医专业的专业领域巧妙结合的方法,以及实验中将理论应用到医学图像的处理应用中。该教学方法使学生真正学会了将理论知识转化为解决本专业实际问题的能力,对提高生物医学工程专业的数字图像处理的教学质量有很好的参考价值。经过几年的教学实施,该课程取得了良好的教学效果,也提高了本专业学生的就业竞争力。

医学工程论文:医学工程的学科创建

1前言

随着社会的进步、科技的发展,高精尖的医疗设备已经成为现代化医院赖以生存和发展的重要物质基础。医疗设备,特别是大中型医疗设备所采用的技术之新、涉及学科之广、更新速度之快几乎无其他任何学科可比拟。传统意义上的医疗器械维修已远远不能满足此现状的要求,医学工程科这门新兴学科便应运而生了。它是一门能够确保医疗设备正常安全使用,涉及计量管理并能同时对现有仪器的不足进行革新、改造的一门学科。如何加强新形势下医学工程科的学科建设,已经成为现代化医院能否持续发展的重大课题。

2现代化医院医学工程科的学科建设

2.1学科建设靠自己

以笔者在医院医学工程科工作多年的亲身体会,医学工程科要发挥应有的作用,首先要加强自身建设,不断提高人员技能和综合素质,尤其是学科带头人的素质,是医学工程科在医院中作用和地位的关键。学科带头人应在实际工作中多办实事,想临床所想,急临床所急,处处体现“为临床服务,为患者服务”的观念。(1)作为医学工程科的学科带头人,应具备较高的专业水准和学术水平。通过继续教育学习,能够及时把握和了解现代化仪器设备的现状和发展方向。尤其是在医院引进先进医疗设备时,更应竭尽所能,为院领导提供正确的决策信息,衡量医疗设备的物理、化学和微生理参数等指标,综合仪器厂家总体价格水平和售后服务质量,为医院提供一份的技术保障。避免花大价钱购买过时、处于淘汰边缘或不成熟的设备,给医院造成直接或间接损失。(2)作为医学工程科的学科带头人,在管理上应知人善任,做到尽可能公平、公正,勇于承担责任,努力创造一个和谐、宽松的工作环境及学习环境。经常下临床科室,了解医疗设备的使用率、完好率及科室要求,掌握医疗设备的及时手资料,更好地为临床服务。(3)加强对医学工程科人员的培养。随着医疗仪器设备自动化、微机化和微量化程度的不断提高,医学工程人员只有加强专业学习,才能提高维修技术和本领,适应这种新的变化。一是要加强工程基础和医学基础知识的更新,同时提高全体人员的外语水平,从而对厂家所提供的一切原始资料能熟悉掌握和熟练运用。二是要积极参加厂家举办的维修培训班和到位仪器设备的安装调试、验收现场培训,这种培训针对性强,对于如何判断仪器故障及排除故障有很大帮助。三是要尽量参加社会上所组织的一些仪器的培训、研讨等活动,对于多方位开拓工程技术人员的视野,拓宽维修思路,更快更好的排除仪器故障有很大益处。(4)合理分工,人尽其才。结合医院医疗仪器的特点和已有的维修技术力量,可分为影像系列、生化系列、特检系列及手术系列,尽可能充分发挥各人所长。遇到大型医疗设备的故障,应成立专门的维修小组,人数不少于2人。一是为了人身、设备的安全,二是集思广益,充分利用现有资源技术水平进行排除设备故障,形成一种效率高、实用性强的维修服务工作模式。

2.2学科建设的相关制度

医学工程科是一门以确保医疗设备正常安全使用为中心,从医疗设备的引进、使用、维护、质控、革新等诸方面为临床医疗提供服务的一门新兴学科。所以,现代化医院医学工程科的学科建设只有与之相匹配的相关制度,才能使这门新兴学科健康发展下去。从实际出发,归纳如下:

(1)维护保养制度:“七分保养,三分维修”是保障医疗仪器正常运转,降低维修费用的重要条件。实践证明,有很多医疗器械的损坏是由于维护保养不及时造成的。所以,建立定期的医疗仪器维护保养制度至关重要。万元以上中大型医疗仪器的维护保养4-5月进行一次;万元以下小型医疗器械6-7月进行一次。维护保养完毕做好记录,以备查阅。

(2)定期巡查制度:在做好医疗仪器每日报修任务的同时,要建立医疗仪器定期巡查制度。医疗仪器的定期巡查于每月月底进行,要建立好定期巡查档案,发现问题及时解决。不能立即完成的做好记录,巡查完毕后统一解决。每个科室巡查完毕后由科主任或护士长签字验收,建立档案,以备查阅。

(3)响应及时制度:维修人员接到科室报修电话后,要做好来电记录。同时要迅速到现场掌握及时手资料,及时排除仪器故障,保障临床一线工作的顺利进行。不能及时排除的,向报修科室做出解释说明。维修任务工作结束后,要由科主任或护士长或报修人员签字验收,以备查阅。

(4)工作量月汇报制度:对于万元以上的中大型医疗仪器的故障情况要形成月汇报制度。一方面,院领导可对医院贵重医疗仪器的运转情况有一个的认识和了解;另一方面,对大中型贵重医疗仪器的故障情况及排除状况形成档案,为以后缩短同类故障的维修周期提供借鉴,可更好的保障医院贵重医疗仪器的良好运行。

(5)外请维修会诊制度:面对高精尖及比较复杂的医疗仪器故障的维修,在医院内部不能解决故障的情况下,借鉴临床科室“专家会诊制度”,成立“外请维修会诊制度”。外请维修的程序为逐级汇报制度。可有效避免由于个人技术水平有限而随意外维修,浪费医院财力的现象。

(6)淘汰、报废设备及医疗仪器配件入库制度:医院建立独立的淘汰、报废设备及医疗仪器配件库,并把淘汰报废设备及医疗仪器配件及时办理入库手续,并建立档案。同时,取用时做好记录,以备查阅。此制度对于维护及维修好超期工作的一些医疗仪器相当重要;同时,维修人员对于医疗仪器配件库的配件情况也有一个大体的了解,可更好的维护及维修好医疗仪器。

(7)医疗仪器资料建档制度:新购进的医疗仪器资料尽可能完整的保存在医疗仪器资料库内(医院建立独立的医疗仪器档案库)。此制度可使维修人员更清晰的了解和掌握医疗仪器的原理、性能及维护保养的方法与周期。提高维修人员业务水平的同时,更好的保障了医疗仪器的良性运转,减少了仪器的故障发生率。

(8)定期培训制度:现代化的医疗仪器往往涉及电子、计算机、光学、声学、机电等诸多专业,没有经过专门的培训及相关知识的学习是远远不行的。所以,院领导应有计划地选派维修人员外出进修参加中短期大中型医疗仪器维修培训班,以及鼓励维修人员自学或参加普通高等学校相关专业的学习。进修培训结束后,培训人员应在归院一周后举行讲座,讲授培训知识。以此作为报销培训费用的依据。此制度有利于维修人员更新知识,掌握新技术,加深对现有医疗仪器的认识与了解,掌握排除故障的新方法与技巧,更好的为临床服务。

3结束语

医学工程科的学科建设是一项复杂的系统工程,其本质是人才的建设和培养,核心是管理、调试、维修、保养好高科技的医疗仪器。挖掘并开发医疗设备的潜力,使医疗设备安全、合理地为临床服务、为科研服务。医学工程科在现代化医院建设中是不可忽视的重要组成部分,他既要有超前的科学意识,也要有脚踏实地的苦干精神,还要有长远的发展规划。医学工程科要更加科学、合理、有效的运行,不仅需要领导的关怀、监督,还要多从自身做起,不断地学习,以学科的发展带动医疗设备管理质量的提高,使之更符合现代化医院建设发展的潮流,为医院健康、稳定、快速地发展作出该学科应有的贡献。

医学工程论文:医学工程教育情况分析及策略

我国生物医学工程(BiomedicalEngineering)学科专业自20世纪70年代创建以来,发展相当迅猛,其学科定位、产业效益和发展前景越来越得到社会认同和重视。截止目前,全国约90余所高校设有生物医学工程学科专业,其中医科院校约13所。如何充分发挥医学教学资源优势,积极探索适合生物医学工程专业的教育培养模式,建设具有鲜明医科院校特色的生物医学工程专业,培养复合型高级工程技术人才,是高等医科院校值得思考和探讨的重要问题。

一、生物医学工程学科特点

生物医学工程学科是运用现代自然科学和工程技术原理与方法,从工程学的角度研究生物体(特别是人体)的结构、功能及其相互关系,揭示生命现象、探索生命本质,研究和开发用于防病治病、人体功能辅助及卫生保健的人工材料、制品、装置、系统和工程技术的一门综合性学科[1],是理工类学科与生物医学学科深度交叉、高度融合的边缘性学科,所涵盖的领域十分广泛,具有“覆盖广、交叉深、发展快、变化多”等其他学科不具有的特点。根据研究侧重点,生物医学工程学科可分为信息技术型、材料技术型、生物技术型、生物医学研究型、医疗器械产业型、临床生物医学工程、军事生物医学工程等7类[2]。当前讨论和研究的热点领域主要有:生物医学材料、生物力学、医疗信息技术、生物芯片与传感技术、组织工程及再生医学、介入医学工程、医疗器械等7个方面[3]。

二、医科院校生物医学工程学科专业教育现状分析

高等医科院校生物医学工程学科和临床医学结合紧密,医学大背景很深厚,具备丰富的医学类学科教学资源和优越的临床设备实践条件等优势,但同时因学科体系不完善、教学师资力量比较薄弱、专业实验室建设投资大等影响因素,一定程度上制约了生物医学工程学科专业的高效快速发展。

1.理工学科体系不完善。生物医学工程专业学科涵盖面非常广,广到什么程度呢?可以用四个字形容———“包罗万象”,如果用“学科频谱”来描述学科涵盖面宽度,生物医学工程无疑是88个一级学科中“频谱宽度”最宽的学科。目前大多数开设生物工程学的高等医科院校,物理、数学、化学等基础学科相比理工科院校比较薄弱,而且缺乏材料、自动化等重要工程学科的有力支撑,这些支撑学科的缺少会导致相应课程设置不完善以及综合性实践训练平台缺乏,学生无法系统地学习工程类课程,得不到系统扎实的工程技术训练,影响人才培养目标的整体实现。

2.复合型师资比较缺乏。要实现培养医工结合与交叉的复合型高级工程技术人才目标,首先需建设一支医工结合与交叉的复合型师资队伍方阵。在高等医科院校,生物医学工程专业师资队伍中具有理工科教育背景和医学教育背景的教师比较多,而既懂医学又懂工程技术,能将工程技术与医学需求紧密结合起来的复合型、交叉型、融合型师资比较缺乏,教师队伍知识结构普遍不够合理,与各相关学科交叉融合能力弱,这些现状一定程度上影响了课程体系构建以及教学质量和人才培养质量。

3.创新能力培养不扎实。生物医学工程专业85%以上的基础课和专业(基础)课程都要开展实践教学,必须建设相应的实践教学平台,这些实验室建设要求高、仪器设备多、投入大,部分院校在生物医学工程专业课程实验条件建设经费投入不足,单独开设的实验课程比较少,实践教学体系不够完善;课程标准中演示性、验证性等基础性实验设置比较多,而综合性、设计性实验设置比较少[4];缺乏“大学生电子设计创新基地”等综合性实训实验硬件软件平台和组织管理经验;学生规模小,缺少其他理工科学科支撑,组队参加全国大学生电子设计竞赛、全国大学生挑战杯设计竞赛等活动较为困难。

4.学生专业思想不牢固。生物医学工程学作为一门新兴的边缘学科,覆盖面广,涉及领域跨度大,专业知识体系复杂,专业课程内容在各学科之间交叉频繁,本科学生对本专业缺乏深入的了解、足够的信心和学习热情;相对材料、自动化、机械、通信以及临床、医学影像等专业,生物医学工程专业学生所学知识普遍存在“宽而不精”,“广而不细”等问题,就业时相对处于劣势;部分学生由于学习任务重、压力大,导致学习积极性、主动性不高,专业思想不够牢固,甚至影响到专业整体的学习风气。

三、对策初探

高等医科院校要盯准医工结合的复合型高级工程技术人才培养目标,突出学科交叉综合培养、工程技术意识培养、创新能力素质培养,深化教学改革,加大教学投入,改善教学环境,加强队伍建设,充分发挥医学院校资源优势,积极探索具有医科院校特色的生物医学工程专业教育培养模式,构建科学合理的课程体系和实践教学体系,不断提升生物医学工程人才培养质量。

1.坚持走“先研究生后本科生”的教育培养模式。“覆盖广、交叉深、发展快、变化多”等特点决定了生物医学工程学科专业的开设和建设,对教学基本建设、课程体系构建、师资队伍力量、实践教学平台等方面要求比较高,必须具备一定水平的软硬件条件。医科院校在开设建设之初,往往存在培养方向不明确、课程体系不科学、平台条件不完善、师资力量不足等困难和问题,因此,对于计划开设生物医学工程专业的高等医科院校来说,要坚持走“先研究生培养后本科生培养”的教育培养模式,通过5-10年时间的研究生培养和学科建设,加强教学基本建设,积累教学经验,规范教学管理,建设一支高素质师资队伍和一批高水平的实验教学平台,构建完善的课程培养体系和实践教学体系,为本科生培养创造良好的学习条件和学习环境。

2.积极探索与理工院校联合培养的教育模式。综合性大学与医科院校在生物医学工程专业学科建设方面优势互补、劣势互存。综合性大学具有完善的理工类学科体系,师资队伍力量比较强,基础课程比较成熟,实践教学条件平台比较完善,组织学生参加全国大学生“挑战杯”设计竞赛和全国大学生电子设计竞赛的经验丰富,在工程技术人才培养方面具有完善的培养体系和成熟的培养经验,但缺乏医学类学科教学资源和临床实践条件,缺乏与临床需求紧密结合的先决条件。因此,医科院校要在充分发挥自身资源优势的基础上,积极探索与理工院校联合培养的教育模式,实现优势互补。校校联合培养实现资源共享、优势互补,提高育人质量的前提是:加强顶层设计,联合制定人才培养目标和培养方案,构建科学合理的课程体系和实践教学体系,建立健全联合培养的质量保障体系和综合评价体系。

3.积极探索产学研相结合的教育培养模式。产学研相结合的教育培养模式是以产学合作、双向参与为基本原则,以工学结合、定岗实践为实施途径和方法,以提高学生综合能力素质、适应市场经济发展对人才的需要为目标的人才培养模式。通过实施产学研相结合的培养模式,高等医科院校可强化与科研院所和医疗卫生机构的联系和沟通,改善教学培养功能不足,充分发挥产学研各方主体优势,有效解决师资力量不强、支撑学科不完善、创新能力培养不扎实等瓶颈问题。实践证明,实施产学研结合,是生物医学工程高等教育的成功经验,也是培养高素质生物医学工程技术人才的必由之路[5]。高等医科院校应树立研究与产业化并举的教育培养理念,深化教学改革,积极探索产学研相结合的教学培养模式,构建构建产学研一体化的运行机制。

医学工程论文:医学工程技术在血液透析的重要性

透析机、透析器、透析液、水处理设备、复用设备等是血液净化中心的重要组成部分,保障设备的状态如何也是日常工作的重心之一。透析中心工程师必须十分了解透析设备,不仅要会使用,还要会保养、维修[1]。这就涉及到多种学科的交叉,如机器维护涉及机械知识,水处理过程、透析液配比涉及物理、化学知识,透析器设计又蕴涵生物学及材料学原理,未来的生物人工肾的发展又需要得到新兴的组织工程学的大力协助[2]。这些统统需要生物医学工程作为基础。故就血液透析领域内的医学工程技术应用进行初步探讨。

1血液透析机的原理血液和透析液在透析器(人工肾)内借半透膜接触和浓度梯度进行物质交换(图1),使血液中的代谢废物和过多的电解质向透析液移动,透析液中的钙离子、碱基等向血液中移动,从而清除患者血液中的代谢废物和毒物;调整水和电解质平衡;调整酸碱平衡,具有人体肾脏的部分功能[3]。

2血液透析机的组成[4]

2.1液路部分

液路部分包括温度控制系统、除气系统、透析液配比系统、流量控制系统、超滤控制系统、漏血探测等部分[5]。(1)温度控制系统:温度控制系统由加热器、热交换器、和温度传感器组成。加热器是使透析液达到要求温度的主要部件,通常采用电热棒直接加热,功率1500W左右。带有高温保护装置,超过设定温度,自动断开。热交换系统使进入机器的水与即将排出的废液在不锈钢管道中相对流动,废液的热量通过管壁传到反渗水。计算机系统通过机器分布在各处的温度传感器测量各点温度,反馈控制加热器,使温度始终控制在设定的范围内(35~42℃)。(2)除气系统:除气系统包括除气泵、除气室、除气阀和管路。其原理是由负压泵产生大约500mmHg负压,使溶解在反渗水中的气体扩张成气泡逸出,避免气泡对流量、温度、电导度的测量产生影响,或气泡积聚在透析膜的一侧影响透析,对病人的健康产生危险。(3)透析液配比及电导度监测系统:透析液配比及电导度监测系统由A液泵、B液泵、电导度监测系统、配比室组成。透析液的配比就是将浓缩液和反渗水进行配比,达到需要的浓度。透析浓缩液目前一般为碳酸氢盐,分为A、B液,计算机系统根据设置的配方控制A、B泵,使A液由A液泵吸入,B液由B液泵吸入,并且按固定容量吸入。(4)超滤系统[6]:超滤是压力梯度使液体通过薄膜的过程。在血液透析过程中,正压血层与负压透析液层形成薄膜之间的压力梯度,这个压力梯度成为跨膜压(TMP),作用是清除血液的多余水分。现在的超滤系统一般为容量超滤,操作者设定超滤量后,由计算机系统自动控制。容量超滤系统一般分为2种,一种是平衡腔控制法(图2),一种是流量计控制法(图3)[7]。①平衡腔控制法,容量平衡装置是由2个平衡室及8个阀组成,每个平衡室又被弹力膜分成新鲜透析液和用后透析液2部分,每个间隙有2个阀。现在还在平衡腔增加了膜的位移传感器,使平衡膜在达到极限位置时略提前发信号切换电磁阀,以改善实际跨膜压的波动,使透析流量更稳定,患者感到平稳。工作原理:在及时相时,阀2、3、5、8打开,1、4、6、7关闭。C2被新鲜的透析液充满,迫使C1排出等量的废液。同时C3被废液充满,C4排出等量的透析液到透析器。在第二相时所有的阀关闭130ms,以消除阀对平衡腔的影响。在第三相时,1、4、6、7阀打开,2、3、5、8关闭。C4被被新鲜的透析液充满,迫使C3排出等量的废液。同时C1被废液充满,C2排出等量的透析液到透析器。在第四相时,所有的阀关闭130ms。该四相重复进行,保障入透析器的流量与出透析器的流量严格相等[8]。②流量计控制法,流量计控制法采用双通道电磁流量超滤控制系统,通过对2个流量通道高精度的扫描和采样,控制和反馈调节超滤的进行。超滤单元通过电磁原理平衡流速反馈式容量来控制流量和计算超滤。此容量测量体包括2个形状相同的管路,输送液体来往透析器,管路装置于固体铁氧磁心内,周围包着电磁铁线圈。当电流经过铁线圈,就会产生电磁场,当含有电解质的液体流经磁场,其所在的管路便会产生低电压。每条管路内的铂电极量度电压量,来直接确定流量。第1条管路量度通往透析器的流量,第2条管路量度回流的流量。两者之间的差量就是超滤量。从通道1和通道2采集数据,由Ch2rate-Ch1rate=UFrate,反馈控制跨膜压以达到预期的超滤量。同时机器内部每30min将进行自动校准,由于超滤单元的机械部件为固定静止的,因此不会造成泄漏和磨损。容量测量体检测速率800次/s,所得数据资料不断向主机流量和超滤控制系统汇集,这种的量度方法保正了流量的连续和稳定[9]。(5)漏血探测部分[10]:血液透析过程中有时会发生透析器破膜,就会发生漏血,这对病人是非常危险的,为了检测漏血的发生,一般血液透析机采用光学方法检测。其原理是将发光二极管和光敏三极管分别安装在漏血探测器室壁两侧,当发生漏血时,发光管的光线受阻,光敏管接受的信号减小,引起报警。在透析过程中如果有沉淀或过脏,易发生假报警,这就需要操作人员及时清除漏血检测部位的赃物。

2.2血路部分

血路部分包括[1:血泵、肝素泵、气泡探测器、预充探测器、动静脉压力监测、静脉夹等(图4)。(1)血泵:血泵的作用是推动血液由透析器返回病人体内,目前常用的是滚柱式血泵,速率范围是0~600mL/min。(2)肝素泵:由于病人的血液在体外循环与空气接触,很容易发生凝血现象,使用肝素防止发生凝血。肝素泵实际是一推进栓连接20mL的注射器,推进栓可使肝素连续(0.6~1.0mL/h)或定量输入。(3)气泡探测器:空气栓塞是血液透析过程中最严重的并发症。空气探测器是检测静脉血液管路中的血液是否有气泡,它由超声发射器、超声接收器组成。在气泡探测器出现报警时,血泵将会停止转动,静脉夹夹死,超滤自动设置为0。(4)预冲探测器:它是在自动化程度比较高的机型里,用来区分管路里是血液还是生理盐水,继而区分是治疗状态还是预冲状态。在预冲时,当它探测到血液,就会自动启动血液部分监测系统,如静脉压、漏血、空气报警等;在治疗中,尤其是在自动回血时,它会提示管内已无血液,可以停止回血。一般这个结构都和静脉夹位置比较近,由于它的血液监测功能,可以提醒护士有没有正确安装静脉夹。

3血液透析机的硬件扩展随着科技的发展,透析机的扩展功能得到强有力的技术支持。

3.1血液温度监测仪

血液温度监测仪(BTM)用以调整透析过程中的热量平衡,大量研究证实,对于循环不稳定的患者,提供可控的热能负平衡将对透析期间血管的稳定性起到积极的作用。运用控制功能,治疗期间一些非生理性的、对血管副反应的、乃至至今尚未被注意体温变化引起的危害将会避免。

3.2血容量监测

血容量监测(BVS)就是基于红细胞压积的变化,提供对血管内,水份含量的估算,对容量性低血压有很有效的提示作用。它的一般原理就是,通过监测血液对红光的透过能力,估算红细胞压积。而我们知道,血液透析对血液中水份的改变是显著的,而对红细胞数量的改变是可以忽略不计的。那么红细胞压积的改变,就足以代表血液中水份的改变。如果治疗中,从血管里脱水的速度(即患者脱水速度)大于组织向血管里补充的速度,那么显然会导致血容量下降,当这个下降超过一定的幅度,就会导致低容量性的低血压。有了的对血容量的监测,对调整适合的脱水曲线,以及配合相应的血液渗透压(改变透析液Na浓度)调整都有明确的指导意义[12]。

3.3再循环监测

在血液透析治疗中,血液再循环(治疗后血液未经体循环又重新进入体外循环)切实存在,在双腔插管的条件下更为明显。它的一般原理是,在透析液侧给一个高温脉冲,则血液被加温。在血液入口侧,监测温度变化,如果很快接受到明显的温度变化,则可以确认再循环的存在。再循环的存在会导致治疗效果明显下降,有了明确的再循环依据,为改善治疗方案提供了有力依据。

3.4无创血压监测

无创血压监测,实际就是把电子血压计整合到机器内部,现阶段无丝毫技术性和技巧性。如果能和血容量监测以及脱水控制联合应用,才是真正有意义的选件。

3.5加拿大糖尿病检测(DIASCAN)或在线尿素清除指数监测(OCM)

若想提高患者的生活质量,重要一点是透析的充分性,现在评价透析充分性使用的指标是尿素清除指数(Kt/v),通常是通过检测透析前/后的尿素氮值计算而得。

4血液透析机的网络及软件扩展

4.1网络化管理[13]

血液透析中心长期采用手工病历记录的形式管理患者诊疗信息,记录患者的首次病程、历次透析记录、化验检查常规用药、特殊处理等。目前,该管理形式已不能适应当前医院信息化管理的要求,因此,透析中心的信息数字化管理已是大势所趋。每个厂家开放国际标准端口,使所有的机器联网。通过透析工作站能对所有的机器进行管理,监控每台机器的运行状态、诊断每台机器的故障。例如GambroExalis通过透析机RS232接口或网口,可以实现机器联网,做到中央操作、监护、存贮、重显各种记录、打录各种显示资料。系统通过透析中心信息管理客户端,将患者诊疗信息数据汇总、统一存储、管理,大大地提高了工作效率和医疗管理质量。

4.2软件扩展

为了更好地便于操作和使用,一些机型在操作软件上提供了自动预充、自动回血、定时消毒等软件,还具备方便维修的特点。透析机作为水电结合的医疗产品,故障率较高,为减少维修时间,各厂家都推出了新的技术,如方便齐全的定标程序;完备的故障代码系统[14]。

5结语

血液透析机的发展日渐成熟,根据每个病人的实际情况,能够提供不同的透析治疗方法是血液透析机发展的一个重要方向。在工程方面,血液透析机的设计趋向于模块化设计,这就提高了机器的维护性能。人性化设计也很普及,作为治疗型设备,治疗的个性化、安全性能及模块化设计是每个生产厂家考虑的首要问题。新世纪是以创造为特征的时代,生物医学工程与医学的交叉、融合也将更为深刻与广泛。